SPSS软件应用案例(40例).pdf

数理医药学杂志2003年第16卷第6期文章编号：1004-4337(2003)06-0545-02 中图分类号：TP319 文献标识码：BSPSS编程在随机化技术中的应用李国春 沈其君*(南京中医药大学卫生统计教研室南京210029)在统计软件SAS中可以通过编程实现对研究对象的抽 样、分组及分配的随机化，同样在SPSS中也可以利用其语 句窗口(Syntax Editor),编写一些小程序来实现随机化。1 SPSS程序的编制和运行1.1 在数据编辑窗口心ata Editor),通过通过菜单选择File New f Syntax,打开语句编辑窗口(Syntax Editor);若已经 建立程序,可通过Openf Syntax直接打开。1.2 在语句编辑窗口，用键盘输入以下三个程序表1、表2、表3。表1程序可以产生随机数,结合随机抽样的原理先给研 究对象编号,将产生的随机数乘以一定的系数即可得到被抽 到的观察对象的编号(如果出现重复的编号弃去重抽)；表2 程序表示对120研究对象进行随机分组;表3则是对动物实 验中区组设计的随机分配。表1产生60个随机数x及相应的随机数 乘以1000并取整的R值行号 程序1 LOOP#1=1 TO 6Q2 SET SEED 200305273 COM PU TE X=UN FORM(1).4 COM PU TE R=TRUNC(X 1000).*5 END CA SE.6 END LOOP.7 END FLE表2将120个研究对象随机分成两组行号 程序1 LOOP#1=1 TO 12Q2 COM PU TE NUMBER=RND(#D.3 SET SEED 200305274 COM PU TE X=UN FORM(1).5 END CA SE6 END LOOP.7 END FLE8 END NPUT PRO GRAM.9 EXECUTERANK VAR ABLES=x(A)/feANK/PRNT=10,YES/r IES=M EAN.11 DO IF(RX 60).12 RECODE RX(61 THRU 120=2)NTO GROU P.13 END IF.14 EXECUTE15 DO IF(RX -全体成员而言都将是一种损害。因此,在整个社会倡导诚信的今天，企业作为经济社会的主 体，更应树立良好的诚信形象，在企业界建立完善的商誉制度,如我们在前面所提到的建立 企业信用等级评定制度，由专门的机构对其资信进行评定，建立企业信任度档案管理，对于 参与虚拟企业运作后资信较差的企业可录入黑名单,供其他企业选择合作伙伴时使用，以便 对其进行必要的监督与督促，促使虚拟企业更好运行。(作者单位：南京审计学院)28 一 1995-2004 Tsdnghua Tongfeng 0 pticalD iscCo.,Ltd.A IL rights rerved.国际商务研究2003年第3期存在明显重大风险或不确定性风险时采用;其二，技术指定,包括加工标准、产品标准和工艺 标准;其三，信息要求，包括标签规则和自愿控制要求。从对贸易的限制程度看，第一类措施 对进口产品设置市场准入限制，贸易保护程度最高，第二类次之，第三类最低。按照措施的 强制性,SPSs分为政府强制型和厂商自愿型。前者是各国政府对产品技术指标做出的强制 性规范;后者是由民间组织或国际机构制定自愿实施标准，如1996年国际标准化组织制定 的国际标准环境管理体系IS014000o强制性措施有较强的政府干预性，对贸易的扭曲效应 明显。但是自愿性措施的普及速度加快，产品和地区范围不断扩展，在许多国家，不符合自 愿性标准要求的产品也很难取得强制性标准的认可。因此，自愿性措施对贸易的影响不可 忽视。在WTO倡导和推动下，关税和配额的影响普遍下降，国际商品和要素流动的自由化程 度大大提高。然而其他一些管理措施，日益成为干扰国际贸易的有效非关税壁垒，卫生与植 物卫生措施就是其中之一。正如各种贸易保护理论所分析，包括关税、配额在内的任何贸易 管制手段，都会产生效率扭曲，导致一国和世界福利下降,SPSs也不例外，尽管如此，1948 年GATT成立之初,就赋予SPSs的合法性。为了防止这一措施被滥用和推进全球贸易自 由化,1994年乌拉圭回合贸易谈判结束之后,SPS协议作为WTO一揽子协议之一对各国实 施SPSs做出了规范。二、SPSs的微泞合理傕分析从经济学的角度看,SPSs可以被定义为:用以管理产品销售的一系列标准，主要目的是 纠正与产品生产、流通和消费有关的外部市场失灵。该定义说明SPSs的表面作用是纠正自 由市场和自由贸易时的市场失灵。在众多纠正市场失灵的措施中，SPSs属于技术措施的一 个子集合。但是，消费者和动植物安全涉及到两种性质不同的市场失灵现象,需要用不同的 理论模型进行解释。(-)安全食品市场中的逆向选择根据诺贝尔经济学奖获得者阿克劳夫(Akerbf)分析，当自由市场中出现交易双方对于 交易对象具有不对称信息时，就可能发生逆向选择。假设二手车市场中既供应次品也供应 合格品，私人信息不对称表现为车主对车的质量拥有比潜在买主更多的信息，消费者将按照 市场平均质量水平给出价格。该价格低于合格品供应商的期望价格,但高于次品供应商的 期望价格，因此导致合格产品被次品挤出市场的现象就是逆向选择。逆向选择的结果使市 场平均质量不断下降，劣质产品逐渐充斥整个市场,消费者的期望价格越来越低，最糟糕的 结局是整个市场崩溃瓦解。与二手车市场相似,买卖双方对于食品安全同样具有不对称的信息。生产者处于信息 优势，消费者处于信息劣势。卖方可以按照安全产品的价格出售不合格产品,而一般消费者 对产品所含添加剂、药物残留、病原体等指标及其对身体的危害缺乏了解。由此，交易和消 费对消费者的生命和健康构成潜在威胁。尤其，同获取本国生产食品的信息相比，获取境外 生产食品的安全信息更难。显然，如果不经过跨国交易，存在安全隐患的进口产品就不会对 国内消费者的卫生和健康带来危害C一29 一 19952004 Tsinghua Tongfeng 0 pticalD JscCo v Ltd.All rights rerved.国际商务研究2003年第3期逆向选择源于信息不对称，对症解决办法是增加交易的公开信息。“标签制”通过将食 品安全信息公布在产品外包装上，提高信息透明度。由于不同的消费者的消费偏好和风险 承担程度不同，所以增加进口商品的信息量而非直接干预市场，是比较市场化的选择。消费 者有权利根据自身的风险承受能力做出合乎理性的选择:一部分消费者会自觉停止消费,另 一部分消费者为了特殊目的愿意承担较大风险会继续或减少购买。“标签制”对市场产生的 扭曲较小，也是得到WTO/SPS协议鼓励的管理工具之一。增加商品的信息量还有助于引导消费习惯。消费者普遍形成食品安全意识和环保观念 以后,这种需求偏好信息通过价格机制反馈给生产厂商，迫使后者自愿地改进食品安全标 准。但是，并非所有的消费者都能够具备完善的专业知识，并对危害做出恰当的评估。所 以，除了“标签制”以外，其他更强制性的政府行为也是重要补充措施，包括禁止进口，进行强 制性风险评估和执行强制性技术标准等。（二）进口产品对动植物的潜在风险:外部性外部性是市场失灵的又一现象。当一个企业的生产活动会直接影响到经济生活中的其 他人或者整个社会的福利时，就出现了外部性，如果这种影响减少了其他人或社会的福利，则是负的外部性Q负的外部性意味着私人生产给别人和社会带来了生产者不必承担的多余 成本，产量和供应将多于社会需求。如果负的外部性发生在一国国内，有效率的解决办法是 征收污染税或建立有效率的产权制度，实现外部性成本内在化。这是因为，政府和国内法律 拥有绝对权威征收污染税,或者执行强制性的产权制度安排。下面的分析表明，针对贸易流 动带来的环境污染流动问题，这两种经济手段却无法有效实施，而最有效的途径依然是由各 国政府自行对经济贸易进行干预。国际贸易对环境可能发生许多负面效应，包括产品输出对动植物生命和健康的危害。在境外特定环境中生产出的产品，容易携带当地特有的病虫害和外来物种，形成对进口国的 动植物生命和健康潜在威胁，国际贸易和运输为其扩散提供渠道，进口国及其国民将承担产 品潜在的全部损失。对这种特殊的跨国界污染问题，征收污染税或者明晰产权都存在相当 大的难度。首先，由于污染发生在领土之外，各生产国政府自己没有足够的动力征税。其 次,并不存在一个至高无上的国际法庭，可以代表各国政府征收污染税并进行合理再分配。第三,全球性产权安排也不可行。科斯定理认为如果谈判成本和交易成本为零（或很小），那 么通过自愿谈判和自愿交易明确产权归属，可以解决外部性问题并且结果必定是帕累托最 优。但是,跨国界环境保护谈判的参与者众多（全球有200多个国家）,不仅谈判成本和交易 成本很高，而且难以避免谈判中的“搭便车”现象，所以很难就保护他国的动植物卫生和健康 达成有效的国际协商与合作。即使能够开展国际合作，在目前的情况下，任何国际机构都不 具备足够的权威，在一国境内强制实施另一个国家居民对产权的实质性要求。无论将污染 的权利或享受安全的权利赋予哪国国民,都是无效的。可见，在现有的国际政治经济背景中,无法在全球范围内形成与贸易流动有关的有效产 权制度。没有相应的制度约束和调节，贸易流动将成为输出和扩散具有负外部性产品的途 径，并将这种环境流动的恶果强加给进口国及其消费者。因此，进口国政府通过SPSs设置 市场准入的技术标准、检验检疫措施、风险评估程序、标签制度等，并由生产商对上述费用负 责，这种强制性干预同样实现了外部性的成本内在化。30 1995-2004 Tsinghua Tongfeng 0 pticalD JscCoLtd.AH rights reserved.国际商务研究2003年第3期三、SPSs对国窿贸名的场碍段酌量SPSs必然会妨碍国际贸易，这是由其基本制度安排决定的。SPSs的基本制度安排指 措施法规的基本内容，包括:所有相关的法律、法令、法规、要求和程序，特别是最终产品标 准;工序和生产方法，检验、检疫、检查、出证和批准程序;各种检疫处理，包括与动物或植物 运输有关的或与在运输过程中为维持动植物生存所需物质有关的要求;有关统计方法、抽样 程序和风险评估方法的规定;与食品安全直接有关的包装和标签要求等。目前,SPSs的制 度安排具有以下特点：(1)相似性，即各国的基本制度结构基本相似；(2)具体内容的国际 差异性，即检疫的范围、检疫制度、检疫措施、技术标准、风险评估程序等实质性内容各国存 在较大差异;(3)模糊性、灵活性和针对性，即技术标准和操作方法针对不同的检疫目标灵 活变动；(4)SPSs制度本身繁琐复杂。(-)SPSs对国际贸易的妨碍通常,WTO仅允许一个国家在出现严重的国际收支赤字或符合WTO产业保障措施条 款的情形下，采取紧急措施限制进口。然而,现实中SPSs已经成为各国经常挥舞的贸易限 制大棒。SPSs被用作贸易壁垒的便利性与其制度安排有密切关系。SPSs是否会妨碍贸易 及妨碍程度取决于各国措施差异性程度所导致的自然歧视和实施过程中的人为歧视。1.SPSs的国际差异导致的自然歧视 各国不同的技术标准和一致性评估程序会自 然形成对国内产品保护和对进口产品的歧视。一国技术标准往往反映出一国的组织结构，本国生产商习惯于在这样的结构中经营发展。然而，海外供应商却不得不学习和适应这种 完全陌生的操作程序。再加上语言差异、规则不透明和规则易变性，会给进口产品带来特别 高的附加成本。此外,进口产品面临的检验检疫程序要比进口国产品更复杂和繁琐,SPSs 所涉及产品主要是储存期短、季节性强的农副产品及其加工品，这些使得即使没有任何内容 差异和人为歧视,SPSs本身也能形成贸易壁垒。2.SPSs实施过程中的人为歧视 即使一国履行国民待遇和非歧视性原则，执行过 程中对国内外产品的主观态度差异也能构成人为歧视:认为进口品的安全风险必定会高于 本国国产商品。实际情形是很少国家能够真正贯彻这两个原则。SPSs标准化程序中的两 个独立要素技术标准和一致性评估程序，是形成人为歧视的关键。(1)通过制定技术 标准对产地不同的同种产品设置不同的数量或质量要求，例如检测产品的抽样数量、成分许 可水平、性能临界值等;(2)用不同的一致性评估程序评估进口商品是否符合本国的技术标 准,包括检测方法、许可成分、性能标准等。这两种歧视有显性和隐形之分。法律法规明确书写出来的标准或程序差异是很容易被 观察到的显性歧视;但是，自然歧视和在操作过程中发生的主观歧视行为，比较隐蔽。(-)贸易损失的衡量本文仅在此尝试提出衡量SPSs对贸易负面影响的初级指标。1.数量标准 SPSs会对农产品及食品贸易的影响直观地表现为贸易量萎缩，所以根据贸易量变动程度可以确定贸易受损程度。第一，贸易禁止效果:进口产品未达标被直接31 一 1995-2004 Tsiighua Tongfeng 0 pticalD iscCo.r Ltd.A IL rights reserved.国际商务研究2003年第3期禁止进口，或者因措施的实施使进口产品的生产和营销成本大比例增长，以至于实际达到了 禁止进口的水平;第二，贸易转移效果:因为对潜在的供应商实施歧视性操作而导致贸易从 一国向他国转移;第三，贸易减少效果:成本提高使该国的进口贸易量有所下降;第四，总和 效果:上述全部贸易减少的总和用来衡量全部贸易损失，将该损失同实施SPSs之前的本国 进口贸易量进行比较，用以看出SPSs对贸易的总体影响程度。2.成本标准 无论在SPSs实施中是否存在着歧视性,各国的技术标准差异都会给 进口产品带来额外的成本附加额外成本有遵从成本和附加生产成本两种形式。遵从成本 指使产品达到进口国的技术性标准而必须支付的改进、检验检疫和评估费用,包括调整产品 以符合当地要求，或在进口前和入境前都要求经过一致性评估程序而发生的费用。附加生 产成本指技术标准差异和一致评估程序差异给进口产品带来的额外生产成本。例如，出口 国厂商为了符合特定的进口市场标准，被迫增加差别性产品生产，因规模下降致使单位成本 提高。遵从成本的资料相对易于收集，可以据此评判一国的技术标准和一致性评估程序是否 具有歧视性。如果国内外厂商的遵从成本没有差异，则不存在歧视性，对贸易没有造成妨 碍;反之则阻碍了国际贸易。如果遵从成本的差异发生在同质产品(同质产品具有完全替代 性)市场中，技术标准和一致性评估程序就上升为绝对贸易壁垒。如果在差异性产品(同类 产品但具有不完全替代性)市场中，扣除产品差异性因素后，只有在遵从成本高于进口产品 的价格升水幅度时，才构成绝对贸易壁垒。绝对贸易壁垒使得进口产品价格绝对高,意味着 完全禁止进口。但是，即使SPSs尚未达到禁止性进口的保护程度，额外成本也会大大地削 减进口产品的市场竞争力和收益率。就两个贸易伙伴国而言，进口商遵从成本的高低与两国SPSs规则的差异程度成正比。西、几点侈把(1)自由贸易和自由市场无法有效保护任何动植物的生命与健康安全,市场失灵是政 府出面干预贸易的合理经济借口，并得到WTO的许可尽管这种制度安排本身与WTO倡 导的世界贸易自由化目标有所抵触。以政府干预解决市场失灵问题是一个公共选择过程，在重新进行制度安排时，政府干预往往不仅不能奏效反而容易造成进一步市场扭曲，形成政 府失灵。从经济效率和国民福利的角度看，这种次优选择的结果弊大于利，人们应该寻找新 的解决途径。(2)产品生产者和消费者之间存在严重的信息不对称、产品生产与其对环境的污染、消费 者购买与消费后的反应之间均存在着时滞，所以测度环境污染和消费、使用污染产品所带来社 会成本极为困难。这些困难导致了 SPSs的模糊性、灵活性、具体内容的国际差异性以及措施 的繁琐性。这些特点使其既可以单纯为抵消市场失灵服务，也可以轻易地成为限制贸易的有 效工具通过对比贸易量和产品成本的变化等工具，可以初步度量SPSs对贸易的影响程度，区分某次实施究竟是为了保护人类和动植物生命健康还是在实施贸易保护主义。(3)进口产品带来的安全和环境问题是国际商品流动带来的环境流动后果。最佳解决 途径是开展国际合作和在全球范围进行制度安排，因为国际贸易协定必定优于单边贸易政 策,尤其是有助于避免贸易战的发生。为了尽量将保护生命和健康对贸易的影响减小到最 一 32 一 1995-2004 Tsinghua Tongfeng 0pticalD jscCovLtd.A21 rights reserved.国际商务研究2003年第3期低,WTO/SPS协议的很多条款内容都在尽力体现这一精神。例如第3条规定“为在尽可能 广泛的基础上协调卫生与植物卫生措施,各成员的卫生与植物卫生措施应根据现有的国际 标准、指南或建议制定”，成员国应“充分参与有关国际组织。SPS协议指定的国际组织包 括食品法典委员会(CAC)、国际兽疫组织(IOE)以及在国际植物保护公约(ICCP)范围内 运作的有关国际和区域组织。这些已成为许多国家SPSs的主要参照系。(4)在减少贸易保护主义者滥用SPSs方面，国际协议只能发挥有限作用。首先，国际 谈判费用和交易费用非零以及“搭便车”现象加大了全球性规制机构对成员国进行协调的难 度，构成全球制度变迁的重大障碍。其次，国际上并不存在根据公共利益进行选择的过程，只存在各种特殊利益之间的相互制约。因此，安全产品的提供及其制度安排的过程是利益 集团之间的缔约过程，其结果取决于各种利益集团的相对力量对比。显然，发展中国家、小 国没有参加地区经济组织的独立国家处于弱势谈判地位。例如发展中国家经济相对落后，厂商数量和经济规模较小,技术力量薄弱，在安全和低价之间更偏好低价。因此，面对同样 的强制性国际标准，上述经济不对等意味着统一的环保标准隐含着对发达国家的利益倾斜。与以上结论一致,WTO/SPS协议中不得不包含一些模棱两可、甚至自相矛盾的规定。例如协)一致原则与允许各国制订自己认为适当措施标准之间的矛盾，以及“对贸易的消极 影响减少到最低程度”、“科学依据”、“适当”保护水平等诸多关键概念缺乏明确定义。可见，作为协调环境与贸易的制度安排之一,SPSs还处在国际化、规范化及完善的过程中，在全球 范围内要形成完善的制度尚需要理论和实践的继续深入。(5)我国应当在WTO法律框架内制订和适度运用SPSs,实现安全保护和促进贸易的 双重目标。作为发展中大国，中国的经济刚刚进入起飞阶段,技术水平相对落后。虽然我国 具有农产品及其加工品生产的比较优势，是这方面的出口大国，但产品安全系数低。随着全 球范围内关税和配额等传统贸易壁垒的大幅度削减，我国产品出口正面临着越来越严重的 SPSs和技术障碍。资料表明美国、日本和欧盟等发达国家对我国出口限制最多。同时,随 着经济和收入水平的发展，国内居民对于生命价值的评价和环境的要求也日益提高。面对 这些现实条件和理论结论的约束，如何有效保护人民生命和健康、维护环境安全、提高本国 产品的安全系数、增强相关产业的国际竞争力、促进对外贸易，将是今后规范和发展我国卫 生与动植物检疫工作的意义所在。(作者单位:上海财经大学)注释：见WTO/SPS协议附件A第一条。根据WTO的定义，国民待遇指对进口产品的要求不能高于本国产品；非歧视性指对来自不同国家的产品执行统 一标准，即最惠国待遇。参考文献：1“The SPS Agreement”.WTO,Geneva：1995.2 John SWilson(2000).Development Challenge in Trade：Sanitary and Phytosanitary Standards”.Prepared for WTO committee on SPS standards.3 (1999).“Impact of Sanitary and Phytosariitary Measures on Development Countries”.http；/www.dfid.gov.uk.4 Bruce Silvergalde(2001)“The WTO Agreement on Sanitary and Phytosanitary Measures：Weakening Food Safety Regulations to Facilitate Trade?”Center for Science in the Public Interest,USA.5冯宪宗，柯大钢.开放经济下的国际贸易壁垒一变动效应,影响分析政策研究M,北京：经济科学出版社，2002.6金祥荣等.贸易保护制度的经济分析M.北京:经济科学出版社,2001.7平新乔.微观经济学十八讲M.北京:北京大学出版社,2001.33 1995-2004 Tsiighua Tongfeng 0pticalD iscCo v Ltd.A21 rightsrerved.2116。现代生物医学进展 Progresg in Modem Biomedicine 2008 V0L8 NollSPSS方差分析在生物统计的应用*高忠江施树良李钮(哈尔滨工业大学生命科学与工程系黑龙江哈尔滨150001)摘要:方差分析是生物统计中常采用的一种方法。如何使用统计分析软件进行方差分析来实现对研究结果的快速和科学的处理，获得正确的结论，是生物学研究中重要的一环。本文通过实例介绍了如何使用SPSS(Statistical Package for the Social Science or Statistic Products and Service Solution)数据分析工具进行方差分析的方去；实现了数据分析和处理的快捷、准确和直观；与Excel 相比,SPSS的统计分析功能更为强大，既有利于提高数据处理效率,又降低了实验成本。关健词:SPSS；方差分析;一维方差分析;单因变量多因素方差分析中图分类号:R195.1文献标识码:A文章编号：1673-6273120%1.2116-05Application of SPSS in ANOVA of biological statistics*GAOZhong-jiang,SHIShu-liang,LI Yu(Harbin Institute of Technology,Department of Life Science and Engineering,Harbin,150001,China)ABSTRACT:ANOVA is an effective method used tn biological statistics.It is important for biological researcher to rapidly make a correct conclusion from the raw data with ANOVA through using the statistics software.This paper introduced a method to do ANOVA for data analysis by SPSS,which could make data processing much faster,more accurate and visible.Comparison to Excel,SPSS was more powerful,which was beneficial to improve the efficiency of data processing as well as reduce the experimental cost.Key words:SPSS;ANOVA;One-Way ANOVA;UnivariateChinese Libraiy Classification:R195.1 Document code:AArticle ID:1673-6273(2008)11-2116-05前言生物学研究离不开统计分析，比较单一或多因素影响下各 组别数据之间的差异是生物统计中常用的方法。如何选择适当 的分析软件使差异分析更加快速、便捷，对于研究者来说尤为 重要。常用的分析软件，如:SAS、BMDP、Excel和SPSS等都包 含差异分析功能，一般来说所分析数据的种类、软件的功能和 使用的便捷性决定了最适合软件的选择。上述软件中SAS是 功能最为强大的统计软件,是熟悉统计学并擅长编程的专业人 士的首选。而SPSS则是非统计学专业人士的首选，其分析结果 清晰、直观、易于掌握。SPSS统计分析软件是20世纪60年代 末由美国斯坦福大学的三位研究生共同研制开发的，它借助于 数据管理窗口和主窗口的File.Data.Transform等菜单完成叫 本文通过几个实例介绍了 SPSS的数据管理方法以及如何利用 SPSS数据分析工具进行方差分析。1 SPSS方差分析的特点方差分析(Analysis of Variance,简称ANOVA)又称变异 分析或F检验，用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检 验。由于受到各种因素的影响,研究所得的数据呈现波动状，造 成波动的原因可分成两类，一类是不可控的随机因素，另一类 是研究中施加的对结果形成影响的可控因素。通过方差分析可 评估不同来源的变异对总变异的贡献大小，从而客观地判断可 控因素对研究结果影响力的大小曳从方差人手的研究方法有 助于找到事物的内在规律性。SPSS(Statistical Package for the Social Science or Statistic Products and Service Solution)for Windows 如同名字所示，适用于社会学、医学、经济学和统计学等 多个学科的量化研究。与Excel相比,SPSS的统计分析功能、图 表功能和数据库互接功能更为强大。利用SPSS软件处理庞 大的受随机因素影响的数据具有速度快、无编程、数据接口方 便和功能模块组合灵活等特点。本文通过诱导原核生物大肠杆 菌中蛋白表达时IPTG的浓度和温度条件差异性分析谈谈在生 物统计中如何利用SPSS统计分析软件实现单因素方差分析和 双因素方差分析。2 SPSS方差分析工具在使用分析工具之前，必须按照行或列在工作表中组织数 据，然后单击“分析(Analyze)”命令。均值比较(CompareMeans)：一维方差分析(One-Way ANOVA)。一般线性模型(Genera】Linear Model):单因变量多因素方差分析(Univariate),其中单 因变量多因素方差分析包括无重复双因素分析和可重复双因 素方差分析P4本文中通过实例分别介绍这3种方差分析。3 SPSS方差分析的方法*基金项目:哈尔滨工业大学引进人才科研启动基金作者简介:高忠江(1983-),男，硕士研究生,E-mail:CedaiO通讯作者：施树良(1968-),男，副教授，主要研究方向：细胞信号转导。E-mail:L(收稿日期:2008.05-12接受日期:2008-06-08)1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved,http:/现代生物医学进展 Progress in Modem Biomedicine 2008 Vol.8 No.ll 2117,3.1 单因素方差分析若只考虑一个因素对某项试验指标的影响是否显著,则可 通过对此因素的多个水平进行比较。找到最优水平，这时采用 的是单因素方差分析方法曳例1：为检测某一温度条件下,IPTG浓度对诱导蛋白质量的影响，选定因素A(IPTG浓度)的 3个水平:Al=0mM,A2=0.3mM,A3=0.5mM(注意:水平大于 2才能分析)。各水平重复试验3次，希望通过试验分析找出最 优浓度条件。初始设置：单击窗口左下角的“变量窗口”(Variable View),在名称，类型,长度，小数点等处适当设置，如本例题命 名VAR1为不同的浓度水平,VAR2为相应的实验结果。其中，VAR1的小数点设置为零。完成相关设置后，单击窗口左下角 的“数据窗口”(DataView),返回数据填充区c在SPSS工作表 中输入表1中的实验数据表1单四来试配的数据Table 1 Data of unifactor experimentVARIVAR211.812.612.122.422.822.134.333.834.4方差分析对观测变量各总体分布有两个基本假设前提：(1)观测变量各总体应服从正态分布;(2)观测变量各总体的方 差应相同。对于前提(1),在一般情况下，如果研究对象的样本 数量足够大，则认为其总体是服从或近似服从正态分布的，所 以，在进行方差分析时往往不需要去检验总体分布的正态性。前提(2)是方差分析最为重要的一个假定，在进行分析前要对 其进行验证，方法如下：依次选择菜单栏中的分析(Analyze)-均值比较(Compare Means)维方差分析(One Way ANOVA),弹出“One Way ANOVA”对话框。将VAR2变量选入“因变量列”(Dependent List)的方框中,将变量VARKIPTG浓度的变量，表示三个水 平)选入“因子”(Factor)的方框，然后点击“选项”(Options),弹 出“一维方差分析:选项”面板，选中“方差齐性检验”(Homogeneity of variance test),点击“Continue”,重新回到“一维方差 分析”界面，点击“确定”，即出现SPSS计算的结果如表20该表 显示，三个水平的方差齐性检验值为0.069,概率p值为0.934,本例中显著性水平为默认值0.05,概率p值大于显著性水平，所以可以认为本实验对不同水平浓度的评价的方差无显著性 差异。满足方差分析的前提(2)。单因京方差分析的具体操作:上述准备好后，即可进行单 因素方整分析。具体步骤如下:选择“分析”一“均值比铲一“一 维方差分析，将VAR2选入“因变量列”方框中,将变量VAR1 选人“因子”方框(此步骤与方差分析前提2的验证相同)。点击“选项”，弹出“一维方差分析:选项”面板，选择“统计”中的“描 述”(Descriptive),然后点击“继续”回到“一维方差分析”界面,表2方差齐性检验Table 2 Homogeneity of variance testLevene Statistic dfl df2 Sig.,069 2 6.934点击“两两比较”,弹出“一维方差分析:多重比较”面板。在“假 定相等方差”中选择“LSD”(最小显著差数)。点击“继续”返回“一维方差分析”界面。点击“缁定”，即出现如表3至表5所示 结果。这里.因子:选择代表不同水平的列标题名。因变量列:选 择代表不同水平的结果的列标题名。两两比较:弹出的对话框 中选择LSD”(最小显著差数)。这里用到LSD主要原因是最 小显著差数法的实质是两个平均数相比较的t检验法。检验的 方法是首先计算出达到差异显著的最下差数，记为LSD,然后 用两个处理平均数的差与LSD比较，若I正适I LSD,即为 在给定的a水平上差异显著，反之，差异不显著叫这样输出结 果中会出现各个水平间的多重比较。左下角的“显著性水平”框 中,可输入0.05或0.01两个水平。表3为三个不同水平描述统计量。从表中的均值可以看 出，水平3较高，为4.2。表4是三个水平的单因素方差分析结 果。从表中可以看出，组间均方差为3.538,组内均方差为 0.130,相除得到F统计量的值为27.2,对应的概率p值为 0.001,小于显著性水平0.05,所以认为三个水平有显著差异。若想进一步知道哪个水平与其它水平有显著的均值差别,则要 进行多重比较检验。表5为两两水平均值检验的结果。表中“Sig”是检验统计量观测值在不同专业中的概率p值,Mean Difference(均值差异)一列中的星号含义是：显著性水平为 0.05(默认值)的情况下，相应两组的均值存在显著差异，与“Sig”一列的结果相对应。可以看到冰平1与水平2的概率p 值为040,大于显著性水平0.05,说明这两个水平之间没有显 著差异;水平1与水平3的概率p值为0.00,小于显著性水平,则认为这两个水平之间有极显著差异;同样，水平2与水平3 的概率P值为0.00,小于显著性水平，所以这两个水平之间也 有极显著差异。综合考虑，水平3的平均值4.2,最大,方差较 小,因此,在此温度下取水平3,即A3=O.5mM时,产量最大。这 一实验结果为相关实验的进一步改进提供了重要参考依据。3.2单因变多因素方差分析在实际问题中，影响实验结果的因素往往不只1个，而是 2个或更多.假设要考察的因素为A和B,A为a水平，即A1,A2,Aa,B为b水平，即Bl,B2,Bb,实验共有ab个处理(水平组合AiBj)。依据经验或专业知识，判断二因素无交互作 用时，每个处理可只设一个观测值,即假定A因素有a个水平,B因素有b个水平，每个处理组合只有一个观测值,相当于每 一处理只作1次独立实验,即认为A与B无交互作用,则采用 无重复双因素方差分析;如果存在两个因素的互作，方差分析 中就不能用互作来估计误差，必须在有重复观测值的情况下对 实验误差进行估计。具有重复观测值的二因素试验的典型设计 是:假定A因素有a水平,B因素有b水平，则每次重复都包括 ab次实验，最终结果采用可重复双因素方差分析。1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/ 2118 现代生物医学进展 Progress in Modem BkMnedicine 2008 V0L8 Noll澳3统计描述Table 3 DescriptivesNMean Std.Deviation95%Confidence Intervalfbr MeanMaximumStd.ErrorLower BoundUpper BoundMinimum132.2.40.23L163.1711.82.6232.4.35.201.563.3062.12.8334.2.32.193.374.9653.84.4T92.9.99,332.163.6831.84.4衰4方差分析Table 4 ANOV ASum of SquaresdfMeaw SquareFSig.Between Groups7.07623.53827.2.001Within Groups7806.130Total7.85t8衰5多比较Table 5 Multiple Comparisons95%Confidence Interval(I)VAR1(J)VARIMean Difference(I-J)Std.ErrorSig.Lower BoundUpper Bound12-.26667.294.40-.98704537I3-2.00(),294.00-2.720-1.27921.26667.294.40-.4537.98703-1.73(),294.00-2.454-1.013312.000(*).294.001.27962.720421.733(*).294.001.013024537*The mean difference is significant at the.05 level.3.2.1 无震双因素方差分析例2现有3种IPTG浓度条件,3 个温度条件作蛋白诱导实验。每种浓度条件与每种温度条件的 组合各进行一次实验，得蛋白产量(单位:克)。如表6所示，试 检验IPTG浓度与温度对诱导蛋白有无显著性影响？表6无重复双因素试验的数据Table 6 Data of unrepeated two-way testVARIVAR2VAR3111.8122131.6212.3222.8232.7313.8324.1333.9首先在工作表中输入表6的实验数据(VAR1代