spss中一般线性模型.ppt

一般线性模型（一）一般线性模型（一）2024/5/11 周六1.一般线性模型一般线性模型n一般线性模型单变量分析的基本过程一般线性模型单变量分析的基本过程n完全随机设计资料的方差分析完全随机设计资料的方差分析n随机区组（单位组）设计资料的方差分析随机区组（单位组）设计资料的方差分析2024/5/11 周六2.一、一般线性模型单变量分析的基本过程一、一般线性模型单变量分析的基本过程nGeneral Linear Model（GLM，一般线性模型），一般线性模型）n包括：包括：lUnivariate（单因变量多因素方差分析），（单因变量多因素方差分析），lMultivariate（多因变量方差分析多因变量方差分析），lRepeated Measures（重复测量方差分析），（重复测量方差分析），lVariance（方差分量分析）（方差分量分析）l GLM可完成多自变量、多水平、多因变量、重复测可完成多自变量、多水平、多因变量、重复测量方差分析以及协方差分析等。量方差分析以及协方差分析等。2024/5/11 周六3.Univariate（单因变量方差分析）基本过程（单因变量方差分析）基本过程2024/5/11 周六4.1 主对话框主对话框nDependent Variable:因变量因变量nFixed Facter:固定因子，所有可能的水固定因子，所有可能的水平都出现在样本中，如分组等平都出现在样本中，如分组等nRandom Facter:随机因子，所有可能随机因子，所有可能的取值并不都在样本中出现，如观察个的取值并不都在样本中出现，如观察个体体nCovariates:协变量，协方差分析时用协变量，协方差分析时用nWLS Weight:WLS权重。用于加权最权重。用于加权最小二乘分析。小二乘分析。2024/5/11 周六5.2 功能按钮功能按钮nModel：分析模型：分析模型nContrast：对照方法：对照方法nPlots：分布图形：分布图形nPost Hoc：多重比较：多重比较nSave：保存运算值：保存运算值nOption：选择输出项。：选择输出项。2024/5/11 周六6.2.1 Model按钮按钮、在、在Specify Model栏中指定模型类型栏中指定模型类型nFull Factorial，全模型，系统，全模型，系统默认。包括所有因素的主效应默认。包括所有因素的主效应和所有的交互效应。例如有三和所有的交互效应。例如有三个因素变量，全模型包括三个个因素变量，全模型包括三个因素的主效应、两两的交互效因素的主效应、两两的交互效应和三个因素的高级交互效应。应和三个因素的高级交互效应。nCustom，自定义模型。选择此，自定义模型。选择此项激活下面各操作框项激活下面各操作框 2024/5/11 周六7.、建立自定义模型、建立自定义模型nFactorsCovariates 框中框中自动列出可以作为因素的自动列出可以作为因素的变量名，其后面的括号中变量名，其后面的括号中标有字母标有字母“F”（固定因（固定因子）、子）、“R”（随机因子）（随机因子）或者或者“C”（协变量）。（协变量）。2024/5/11 周六8.A、选择效应类型、选择效应类型nInteractin：交互效应：交互效应nMain effects：主效应：主效应nAll2-way：所有所有2维交互效应维交互效应nAll3-way：所有：所有3维交互效应维交互效应nAll4-Way：所有：所有4维交互效应维交互效应nAll5-Way：所有：所有5维交互效应维交互效应2024/5/11 周六9.B、选择模型中的主效应、选择模型中的主效应（Model）n首先定义效应类型为首先定义效应类型为Main effectsn鼠标键单击某一个因素，该变量名鼠标键单击某一个因素，该变量名背景将改变颜色（一般变为蓝色），背景将改变颜色（一般变为蓝色），单击单击Build Term（s）栏中下面的）栏中下面的箭头，该变量出现在箭头，该变量出现在Mode1中。一中。一个变量名占一行称为主效应项。欲个变量名占一行称为主效应项。欲在模型中包括几个主效应项，就进在模型中包括几个主效应项，就进行几次如上的操作。行几次如上的操作。2024/5/11 周六10.C、建立模型中的交互项、建立模型中的交互项 n例如，因素有例如，因素有Light(F)、Device（F）、）、Target（F），若要），若要求模型中包括变量求模型中包括变量Light与与Device交互效应。交互效应。n首先定义效应类型为首先定义效应类型为Interactin，n然后在然后在FactorsCovariates框内的变量表中，用鼠标单击框内的变量表中，用鼠标单击Device变量使其背景改变颜色，再用鼠标单击变量变量使其背景改变颜色，再用鼠标单击变量Light变变量使其背景改变颜色；单击量使其背景改变颜色；单击Build Term（s）栏内残数框的）栏内残数框的箭头按钮，一个交互效应出现在箭头按钮，一个交互效应出现在Model框中。模型增加了一框中。模型增加了一个交互效应项：个交互效应项：Device*Light。2024/5/11 周六11.C.建立模型中的交互项建立模型中的交互项n模型中包括三个变量的所有模型中包括三个变量的所有2维交互效应项，维交互效应项，n定义效应类型为定义效应类型为All2-way，n单击单击light、Device、Target三个变量名，三个变量名，n单击箭头按钮。单击箭头按钮。nModel中出现三个中出现三个 2维交互效应项：维交互效应项：Light*Device、Light*Target、Device*Target。n模型中包括所有模型中包括所有3维效应，维效应，n定义效应类型为定义效应类型为All3way，n单击变量单击变量Llight、Device、Target。n单击箭头按钮，单击箭头按钮，nModel框中出现框中出现3维交互效应项：维交互效应项：Ligh*Device*Target。2024/5/11 周六12.、选择平方和分解的方法、选择平方和分解的方法nSum of squares:nTYPE（嵌套设计）、（嵌套设计）、TYPE（平衡设计、仅主效（平衡设计、仅主效应）、应）、n TYPE（系统默认、最常（系统默认、最常用）用）nTYPEIV（不完整数据）。（不完整数据）。2024/5/11 周六13.2.2 Contrasts按钮按钮nFactors框中显示出所有在框中显示出所有在主对话框中选中的因素，主对话框中选中的因素，其后的括号中是当前的对其后的括号中是当前的对比方法了；比方法了；nChange Contrast栏中改变栏中改变对照方法。对照方法。2024/5/11 周六14.可供选择的对照方法可供选择的对照方法nNone：不进行均数比较；：不进行均数比较；nDeviation：比较预测变量或因素的每个水平的效应。选择：比较预测变量或因素的每个水平的效应。选择Last或或First作为参照的水平；作为参照的水平；nSimple：对预测变量或因素变量的每一水平都与参照水平进行比：对预测变量或因素变量的每一水平都与参照水平进行比较。选择较。选择Last或或First作为参照水平；作为参照水平；nDifference：对预测变量或因素每一水平的效应，除第一水平以：对预测变量或因素每一水平的效应，除第一水平以外，都与其前面各水平的平均效应进行比较。与外，都与其前面各水平的平均效应进行比较。与Helmert对照方对照方法相反；法相反；注：注：只有只有Deviation和和Simple 需要选择参考水平，需要选择参考水平，Last（系统（系统默认）和默认）和First。2024/5/11 周六15.2.3 Plots按钮按钮nFactor：主对话框中所选因素：主对话框中所选因素变量名；变量名；nHorizontal：横坐标框：横坐标框nSeparate Lines：确定分线变量：确定分线变量nSeparate Plots：确定分图变量：确定分图变量2024/5/11 周六16.2.4 Post Hoc按钮按钮n均数多重比较（事后检验）均数多重比较（事后检验）2024/5/11 周六17.2.5 Save按钮按钮(选择保存运算值选择保存运算值)n通过在对话框中的选择，通过在对话框中的选择，可以将所计算的可以将所计算的预测值预测值、残差残差和和诊断值（回归分析诊断值（回归分析时）时）作为新的变量保存在作为新的变量保存在编辑数据文件中。以便在编辑数据文件中。以便在其他统计分析中使用这些其他统计分析中使用这些值。值。2024/5/11 周六18.2.5 Save按钮按钮(选择保存运算值选择保存运算值)Predicted Values（预测值）（预测值）nUnstandardized：非标准化：非标准化预测值预测值nWeighted：如果在主对话框：如果在主对话框选择了选择了WLS变量，选中该变量，选中该复选项将保存加权非标准化复选项将保存加权非标准化预测值预测值nStandard Error：预测值的：预测值的标准误标准误 Residuals（残差栏）（残差栏）nUnstandarized:非标准化残差非标准化残差nWeighted:加权非标准化残差加权非标准化残差nStandardized:标准化残差标准化残差nStudentized:学生化残差学生化残差nDeleted:剔除残差剔除残差2024/5/11 周六19.2.5 Save按钮按钮(选择保存运算值选择保存运算值)Diagnostics（诊断值栏）（诊断值栏）nCooks distance：Cook距离；距离；nLeverage values：非中心化：非中心化Leverage值；值；Save to new filen将参数协方差矩阵保存到一个将参数协方差矩阵保存到一个新文件中新文件中2024/5/11 周六20.2.6 Option按钮按钮(选择输出项选择输出项)nDisplay Means for：显示分组因素：显示分组因素nDisplay：指定输出的统计量：指定输出的统计量nDescriptive statistics：描述统计量，均值、：描述统计量，均值、标准差，样本量标准差，样本量nEstimates Of effect size：效应量估计。：效应量估计。nObserved power：检验假设的功效。：检验假设的功效。nParameter estimates：各因素变量的模型参：各因素变量的模型参数估计、标准误、数估计、标准误、t 检验的检验的t值、值、P值和值和 95的置信区间。的置信区间。nSigificance level：指定：指定Confidence intervals的显著性水平的显著性水平2024/5/11 周六21.nDescriptive statistics：描述统计量，均值、标准差，样本量：描述统计量，均值、标准差，样本量nEstimates Of effect size：效应量估计。：效应量估计。nObserved power：检验假设的功效。：检验假设的功效。nParameter estimates：各因素变量的模型参数估计、标准误、：各因素变量的模型参数估计、标准误、t 检检验的验的t值、值、P值和值和95的置信区间。的置信区间。Contrast coefficient matrix：变：变换系数矩阵或换系数矩阵或L矩阵。矩阵。nHomogeneity tests：方差齐性检验。：方差齐性检验。nSpread Vs level plot：绘制观测量均值：绘制观测量均值-标准差图、观测量均值标准差图、观测量均值-方方差图。差图。nResiduals plot：绘制残差图。：绘制残差图。nLack of fit：检查因素和因变量间的关系是否被充分描述。：检查因素和因变量间的关系是否被充分描述。nGeneral estimable function：可以根据一般估计函数自定义假设检：可以根据一般估计函数自定义假设检验。对比系数矩阵的行与一般估计函数是线性组合的。验。对比系数矩阵的行与一般估计函数是线性组合的。2024/5/11 周六22.n例例1 为研究多酚保健饮料对急性缺氧的影响，将为研究多酚保健饮料对急性缺氧的影响，将60只只Wistar小白鼠随机分为低、中、高小白鼠随机分为低、中、高三个剂量组和三个剂量组和一个对照组一个对照组，每组，每组15只小白鼠。对照组给予蒸馏水只小白鼠。对照组给予蒸馏水0.25ml灌胃，低、中、高剂量组分别给予灌胃，低、中、高剂量组分别给予2.0、4.0、8.0g/kg的饮料溶于的饮料溶于0.20.3ml蒸馏水后灌胃，每天一蒸馏水后灌胃，每天一次。次。40天后，对小白鼠进行耐缺氧存活时间实验，天后，对小白鼠进行耐缺氧存活时间实验，结果如表结果如表1。试比较不同剂量的茶多酚保健饮料对。试比较不同剂量的茶多酚保健饮料对延长小白鼠的平均耐缺氧存活时间有无差别。延长小白鼠的平均耐缺氧存活时间有无差别。二、完全随机设计资料的方差分析二、完全随机设计资料的方差分析2024/5/11 周六23.对照组对照组低剂量组低剂量组中剂量组中剂量组高剂量组高剂量组21.31 23.4820.16 26.1335.07 24.3330.23 38.4723.14 20.3424.49 25.2428.11 33.9736.84 35.1027.48 26.9821.32 20.2324.74 21.8638.61 28.0119.54 19.5619.46 22.4729.79 28.6527.13 23.3718.03 17.3925.63 29.3822.68 25.1328.79 28.4424.03 24.3728.81 20.1623.01 34.4433.24 34.2222.82 16.0118.74 22.5128.32 31.6931.68 35.0818.7218.4229.0428.29表表1 各组小白鼠耐缺氧时间各组小白鼠耐缺氧时间/min2024/5/11 周六24.n建立数据文件：耐缺氧时间建立数据文件：耐缺氧时间.sav.n定义变量定义变量2024/5/11 周六25.n建立数据文件：耐缺氧时间建立数据文件：耐缺氧时间.sav.n定义变量定义变量n输入数据输入数据2024/5/11 周六26.n建立数据文件：耐缺氧时间建立数据文件：耐缺氧时间.sav.n定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroupFixed Factors2024/5/11 周六27.n建立数据文件：耐缺氧时间建立数据文件：耐缺氧时间.sav.n定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroupFixed FactorsnPost Hoc：Group Post Hoc Tests for LSD，SNK,Bonferroni2024/5/11 周六28.n建立数据文件：耐缺氧时间建立数据文件：耐缺氧时间.sav.n定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroupFixed FactorsnPost Hoc：nOptions：Group Display Means for Descriptive Statistics，Homogeneity tests2024/5/11 周六29.n主要结果主要结果-描述性统计量描述性统计量2024/5/11 周六30.n主要结果主要结果方差齐性检方差齐性检验的验的P值值方差齐性检方差齐性检验的验的统计量统计量F值值结论：尚不能认为各总体方差不齐结论：尚不能认为各总体方差不齐2024/5/11 周六31.方差分析方差分析的的P值值方差分方差分析析F值值方差分方差分析析MS值值(均方）均方）方差分方差分析析自由自由度度方差分方差分析析SS值值(平方和）平方和）总变总变异异组间组间变异变异组内变异组内变异（误差变异）（误差变异）结论：各组总体均数不等。结论：各组总体均数不等。2024/5/11 周六32.各组总体均各组总体均数的数的95%置置信区间信区间按方差分析中按方差分析中的误差均方计的误差均方计算的标准误算的标准误2024/5/11 周六33.Bonferroni方法的方法的P值，值，是校正了是校正了a 后的后的2024/5/11 周六34.均数标在同一列的组间差异无统计学意义，在不同均数标在同一列的组间差异无统计学意义，在不同列的差异有统计学意义，即对照组与低剂量差异无列的差异有统计学意义，即对照组与低剂量差异无统计学意义，其他均有统计学意义统计学意义，其他均有统计学意义SNK检验检验2024/5/11 周六35.n用用Compare Means One-Way ANOVAn建立数据同前建立数据同前n开始分析：开始分析：analyze Compare Means One-Way ANOVAnYDependent ListnGroupFactor2024/5/11 周六36.n用用Compare Means One-Way ANOVAn建立数据同前建立数据同前n开始分析：开始分析：analyze Compare Means One-Way ANOVAnYDependent ListnGroupFactornPost Hoc：LSD，Bonferroni，SNK2024/5/11 周六37.n用用Compare Means One-Way ANOVAn建立数据同前建立数据同前n开始分析：开始分析：analyze Compare Means OneWay ANOVAnYDependent ListnGroupFactornPost Hoc：LSD，Bonferroni，SNKnOptions Statistics Descriptive，Homogeneity tests2024/5/11 周六38.各组总体均各组总体均数的数的95%置置信区间信区间按各自的方按各自的方差计算的标差计算的标准误准误2024/5/11 周六39.n主要结果主要结果方差齐性检方差齐性检验的验的P值值方差齐性检方差齐性检验的验的统计量统计量F值值2024/5/11 周六40.方差分析方差分析的的P值值方差分方差分析析F值值方差分方差分析析MS值值(均方）均方方差分方差分析析自由自由度度方差分方差分析析SS值值(平方和）平方和）组内变异组内变异（误差变异）（误差变异）组间组间变异变异总变总变异异2024/5/11 周六41.Bonferroni方法的方法的P值，值，是校正了是校正了a 后的后的2024/5/11 周六42.均数标在同一列的组间差异无统计学意义，在不同均数标在同一列的组间差异无统计学意义，在不同列的差异有统计学意义，即对照组与低剂量差异无列的差异有统计学意义，即对照组与低剂量差异无统计学意义，其他均有统计学意义统计学意义，其他均有统计学意义SNK检验检验2024/5/11 周六43.n练习练习1 某人研究北京机关工作人员血脂水平，随机抽取不同年某人研究北京机关工作人员血脂水平，随机抽取不同年龄男性各龄男性各10名受试者，检测他们的总胆固醇名受试者，检测他们的总胆固醇(TC)的含量的含量(mmol/L)，其结果如下表：，其结果如下表：青年组青年组中年组中年组老年组老年组5.004.785.125.145.245.234.855.185.135.165.265.214.934.894.894.985.234.985.185.075.205.165.105.154.955.214.995.255.315.192024/5/11 周六44.三、随机区组（单位组）设计资料的方差分析三、随机区组（单位组）设计资料的方差分析n例例2 研究者欲比较研究者欲比较生物蛋白粉饲料生物蛋白粉饲料、血浆蛋白粉饲血浆蛋白粉饲料料和和普通饲料普通饲料喂养喂养断奶仔猪断奶仔猪的的增重效果增重效果。为了消除。为了消除和控制其他因素的影响，研究者将断奶仔猪配成若和控制其他因素的影响，研究者将断奶仔猪配成若干干区组区组(block)，每个区组，每个区组3只仔猪，并且满足同一区只仔猪，并且满足同一区组的仔猪是组的仔猪是同窝别同窝别、同性别同性别、同日龄同日龄、体重接近体重接近，共配成共配成10个区组。然后在每个区组内随机将个区组。然后在每个区组内随机将3只仔猪只仔猪分配到各实验组。比较喂养分配到各实验组。比较喂养10天后各实验仔猪的天后各实验仔猪的平平均体重增加量均体重增加量(kg)，结果见表，结果见表2。试比较各种饲料的。试比较各种饲料的增重效果有无差异。增重效果有无差异。2024/5/11 周六45.表表2 生物蛋白粉、血浆蛋白粉和普通饲料饲养仔猪增重量生物蛋白粉、血浆蛋白粉和普通饲料饲养仔猪增重量/Kg2024/5/11 周六46.n建立数据文件：仔猪增重量建立数据文件：仔猪增重量.savn定义变量定义变量2024/5/11 周六47.n建立数据文件：仔猪增重量建立数据文件：仔猪增重量.savn定义变量定义变量n输入数据输入数据2024/5/11 周六48.n建立数据文件：仔猪增重量建立数据文件：仔猪增重量.savn定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroup，BlockFixed Factors2024/5/11 周六49.n建立数据文件：仔猪增重量建立数据文件：仔猪增重量.savn定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroup，BlockFixed FactorsnModel Custom Main effects（Group，Block2024/5/11 周六50.n建立数据文件：仔猪增重量建立数据文件：仔猪增重量.savn定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroup，BlockFixed FactorsnModel Custom Main effects（Group，Block）nPost Hoc：Group Post Hoc Tests for SNK，Dunnett（first）2024/5/11 周六51.n建立数据文件：仔猪增重量建立数据文件：仔猪增重量.savn定义变量定义变量n输入数据输入数据n开始分析：开始分析：analyze General Linear Model UnivariatenYDependent VariablenGroup，BlockFixed FactorsnModel Custom Main effects（Group，Block）nPost Hoc：nOptions：Group，Block Display Means for 2024/5/11 周六52.总变总变异异处理组处理组间变异间变异误差误差变异变异区组间区组间变异变异n主要结果主要结果2024/5/11 周六53.各组总体均各组总体均数的数的95%置置信区间信区间2024/5/11 周六54.2024/5/11 周六55.均数标在同一列的组间差异无统计学意义，在不同均数标在同一列的组间差异无统计学意义，在不同列的差异有统计学意义，即血浆蛋白与生物蛋白的列的差异有统计学意义，即血浆蛋白与生物蛋白的增重效果差异无统计学意义，其他均有统计学意义增重效果差异无统计学意义，其他均有统计学意义2024/5/11 周六56.n练习练习2.四个种系未成年雌性大白鼠各三只，每只按四个种系未成年雌性大白鼠各三只，每只按一种剂量注射雌激素，一段时间后，解剖称子宫重量。一种剂量注射雌激素，一段时间后，解剖称子宫重量。结果见下表，试分析注射不同雌激素剂量，子宫重量结果见下表，试分析注射不同雌激素剂量，子宫重量是否不同。是否不同。种系种系剂剂 量量0.2(1)0.4(2)0.8(3)A(1)106116145B(2)4268115C(3)70111133D(4)4263872024/5/11 周六57.