重复测量资料的方差分析-.ppt

重复重复测测量量资资料的料的统计统计分析分析Statistical Analysis of Repeated Measures Data1内容提要内容提要1 重复重复测测量量资资料的料的统计问题统计问题2 综综合指合指标标分析（分析（SMA）3 一般一般线线形模型（形模型（GLM）4 多元方差分析（多元方差分析（MANOVA）5 实实例分析例分析 End Exit21 重复重复测测量量资资料的料的统计问题统计问题1.1 资资料料举举例例1.2 重复重复测测量量资资料的特点料的特点1.3.1常常见见分析方法的不妥分析方法的不妥 a1.3.2常常见见分析方法的不妥分析方法的不妥 b back31.1资资料料举举例例Back41.2重复重复测测量量资资料的特点料的特点独立性条件一般不能独立性条件一般不能满满足足 某某观观察指察指标标(某某变变量量)在个体与个体之在个体与个体之间间、或同一个体的每次或同一个体的每次观观察之察之间间不独立或不不独立或不完全独立。完全独立。为为什么非独立性什么非独立性资资料不能使用常料不能使用常规规的的统统计计方法？方法？Back51.3.1常常见见分析方法的不妥分析方法的不妥 a分分别别比比较较各各时时点点试验组试验组与与对对照照组组的差的差别别；事先先作事先先作t检验检验以比以比较较同同质质性，然后各性，然后各时时点分点分别别用各用各组组“指指标标的的变变化化值值”作作t检验检验以以比比较该较该指指标标在两在两组组的的变变化是否相同化是否相同 缺点：孤立地看待各缺点：孤立地看待各时时点的点的观观察察值值，没有，没有充分利用充分利用观观察察对对象在不同象在不同观观察察时时点点间间的的内在内在联联系，因而降低了系，因而降低了检验检验效能效能(power)Back61.3.2常常见见分析方法的不妥分析方法的不妥 b将将n个患者的个患者的k次不同次不同观观察作因察作因变变量，量，样样本含量本含量为为nk，拟拟合合线线性性(或广或广义线义线性性)模型。模型。缺点：忽略了缺点：忽略了观观察察对对象在不同象在不同观观察察时时点点间间的内部的内部相关性而相关性而误误将其看作独立将其看作独立样样本，从而增加本，从而增加I型型误误差。由于同一差。由于同一观观察察对对象在象在k个不同个不同观观察察时时点点间间的的相关性，其相关性，其k个个观观察察值间值间存在共性，它存在共性，它们们所提供所提供的信息不及的信息不及k个独立的来自不同个体的个独立的来自不同个体的观观察察值值所所提供的信息，且内部相关性越大，其信息量越少。提供的信息，且内部相关性越大，其信息量越少。Back72 综综合指合指标标的分析的分析 为为了了躲躲避重复避重复测测量量值间值间的相关性，的相关性，设设法法采用少数独立的采用少数独立的综综合指合指标标来概括每个个来概括每个个体多个体多个时间时间点的点的测测量量值值，然后采用，然后采用t检验检验、方差分析或方差分析或U检验检验等等单变单变量方法比量方法比较较各各组组的差异。的差异。这这种方法称种方法称为综为综合指合指标标法法（summary measures approach）。）。根据个体根据个体测测量量值值随随时间变时间变化的化的趋势趋势可将可将重复重复测测量量资资料分料分为为有峰型有峰型与与生生长长型型。根。根据不同的据不同的趋势趋势和所关心的和所关心的问题选择问题选择综综合合指指标标。Back 8有峰型 time.5 12345681216020040060080010001200Back9生生长长型型Back10重复重复测测量量资资料料综综合指合指标标的的选择选择 数据数据类类型型 待考察的待考察的问题问题 综综合指合指标标 有峰型有峰型 不同不同处处理理组间总组间总的反的反应应有无有无差差别别？均数（等均数（等时间间时间间隔）；曲隔）；曲线线下下面面积积（时间间时间间隔不等）隔不等）有峰型有峰型 不同不同处处理理组间组间最大（最小）最大（最小）反反应应有无差有无差别别？最大（最小）最大（最小）值值 有峰型有峰型 不同不同处处理理组间组间达到最大（最达到最大（最小）反小）反应应的的时间时间有无差有无差别别？达到最大（最小）反达到最大（最小）反应应的的时间时间 生生长长型型 不同不同处处理理组间组间反反应变应变量量对时对时间间的的变变化率是否相等？化率是否相等？回回归归系数系数 生生长长型型 不同不同处处理理组间组间最最终终的的结结果是果是否相等？否相等？效效应变应变量的最量的最终值终值、最末与最、最末与最初初值值之差、最末与最初之差、最末与最初值间值间的的变变化率化率 生生长长型型 不同不同处处理理组间组间反反应应速度是否速度是否相等？相等？效效应变应变量达到某一特定量达到某一特定值值（如（如基基线线的特定倍数的特定倍数值值）所需）所需时间时间 Back11重复重复测测量量资资料的方差分析料的方差分析可可选选GLM 多元方差分析多元方差分析协协方差方差检验检验矩矩阵阵球形球形检验检验(检验检验Huynh-Feldt条件条件)Huynh-Feldt条件条件:协协方差方差阵阵主主对对角元相等角元相等(等方差等方差),非主非主对对角角元相等元相等(协协方差相等方差相等).t检验检验的方差不的方差不齐齐,矫矫正自由度正自由度!当当满满足足Huynh-Feldt条件条件时时,多元方差分析和一元方差分析多元方差分析和一元方差分析结结果一果一致致.否否则对进则对进行校正行校正.时间趋势拟时间趋势拟合合组间组间效效应应分析分析125 实实例分析例分析-注意瞬脱研究注意瞬脱研究研究研究设计设计 目的：目的：调查调查不同人群注意瞬脱情况不同人群注意瞬脱情况(心理学心理学,注意注意力在很短的力在很短的时间时间里里转转移移,发发生在几个毫秒生在几个毫秒)对对象：象：4个目个目标标人群人群 方法和指方法和指标标：给给予目予目标标刺激（刺激（t）及随后及随后 8个个时间时间点的后点的后续续刺激（刺激（P1P8），），测验测验被被试试的正确的正确应应答率答率 问题问题：不同人群的平均水平是否有差异？：不同人群的平均水平是否有差异？不同人群在不同人群在时间趋势时间趋势上有无差异？上有无差异？13数据 n=13414结果15MANOVA16球形检验17组内效应(被试内效应)18组组内效内效应拟应拟合合19组间效应20Marginal MeansBack21