MedSPSS小课堂——单因素方差分析

大家好，欢迎来到MedSPSS小课堂。在之前的教学案例中，我们为大家介绍了差异性分析中的独立样本t检验。本期内容，我们将为大家带来差异性分析中另一种较为常见的分析方法-单因素方差分析的教学案例。

单因素方差分析

1. 概念

单因素方差分析（analysis of variance,ANOVA）：又称F检验，用作3组以上样本均值的比较。其基本思想是将全部观测值的总变异按影响因素分解为相应若干部分变异，计算假设统计量，从而对总体均数进行差异性推断。

2. 用法

用于分析多分类变量(k≥3)与定量变量之间的关系，如研究人员想了解三种药物对患者的治疗效果是否存在差异。

3. 使用条件

• 对于多组(k≥3)样本均数的比较。

• 各样本必须是相互独立的随机样本。

• 样本的总体符合正态分布，若数据非正态应考虑用对数转换、平方根变换、倒数变换、平方根反正弦变换等变量变换方法变为正态或接近正态分布后再进行方差分析。

• 各组样本具有方差齐性。

4. 案例描述

在评价某药物耐受性及安全性的临床实验中，将符合规范的30名健康志愿者随机分成3组，每一组10人，每组注射剂量分别为0.5U，1U，2U的某种药物，观察记录48小时部分凝血活酶时间(s)，分析不同剂量组的部分凝血活酶时间有无差异？

5. 案例分析

通过考察剂量因素，通过对该因素下不同水平组间48小时部分凝血活酶时间均值的比较，推断三组剂量因素下不同水平之间是否具有统计学意义，如果有统计学意义，则理论上说明剂量因素对部分凝血活酶时间有影响。

6. 基于MedSPSS案例分析

以下通过MedSPSS的单因素方差分析来验证不同剂量组的部分凝血活酶时间有无差异。

Step1：上传数据

基于 MedSPSS，通过【数据管理】-【文件】-【上传文件】，上传整理好的“三种不同剂量组48小时部分凝血活酶时间.xlsx”数据，用作接下来的单因素方差分析。

分析数据是来自于3组剂量水平下48小时部分凝血活酶时间记录，在进行单因素方差之前，需检验3组剂量水平下48小时部分凝血活酶时间是否满足正态性和方差齐性。

Step2：数据特征探索

在进行数据的正态性和方差齐性分析前，由箱线图了解到不同剂量下，48小时部分凝血活酶时间数据分布较为对称，没有异常值。

Step3：正态性检验

选择 【假设检验】-【分布检验】-【正态检验】，将48小时部分凝血活酶时间作为检验变量，剂量作为组别变量，这里采用shapiro-wilk进行正态性检验。

正态检验结果

结果说明：采用 shapiro-wilk 检验其正态性，分析结果的显著性p值都大于 0.05，在95%的置信区间下，没有呈现出显著性，故不能拒绝原假设H0，因此数据服从正态分布，满足单因素方差分析的条件。

Step4：方差齐性检验

选择【假设检验】-【分布检验】-【方差齐性分析】，将48小时部分凝血活酶时间作为检验变量，剂量作为组别变量。经上一步的正态性检验，三组不同剂量组下和总的48小时部分凝血活酶时间均符合正态分布，因此可选择Bartlett进行方差齐性检验。

方差齐性检验结果

结果说明：采用Bartlett检验法检验方差齐性，显著性p值大于 0.05，在95%的置信区间下，没有呈现显著性水平，故不能拒绝原假设H0，因此三组不同剂量组下48小时部分凝血活酶时间方差齐，可以进行单因素方差分析。

Step5：单因素方差分析

选择 【假设检验】-【方差分析】-【单因素方差分析】，将48小时部分凝血活酶时间作为检验变量，剂量作为组别变量，显著水平α为5%，点击开始分析，输出结果。

单因素方差分析结果

ANOVA

结果说明：MedSPSS给出了单因素方差智能分析结果，在95%置信水平下，因(p =0.000<0.05)，呈现显著性，因此拒绝原假设H0,接受备选假设H1(2U,1U,0.5U三组样本48小时部分凝血活酶时间的总体均值不等)，表明不同剂量组的部分凝血活酶时间有差异。

本期内容分享就到这里，MedSPSS将持续地为大家带来案例教学，大家在学习的过程中有任何想法，欢迎积极留言。