重复测量设计的方差分析

重复测量的定义重复测量(repeated measure)是指对同一研究对象的 重复测量 是指对同一研究对象的 某一观察指标在不同场合(如时间点) 某一观察指标在不同场合(如时间点)进行的多次 测量。 测量。 例如，为研究某种药物对哮喘病病人的治疗效果 例如，为研究某种药物对哮喘病病人的治疗效果, 需要定时多次(用药前、用药后 分钟 分钟、 分钟 分钟、 需要定时多次(用药前、用药后30分钟、90分钟、 120分钟、240分钟)测定受试者的 分钟、 分钟) 分钟 分钟 测定受试者的FEV1 (最大呼气 最大呼气 的变动情况。 量),以分析其 ，以分析其FEV1的变动情况。 的变动情况

实例举例1血药浓度 血药浓度(μmol/L)

每一根线代表1位病人 每一根线代表 位病人

180 150 120 90 60 30 0图2

旧剂型 新剂型

4

8

时间(小时)

12

某药新旧剂型血药浓度随时间的变化

实例举例2胆固醇(mg mg%)的对数 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 实验前图1处理组 对照组

每一根线代表1只兔子 每一根线代表 只兔子

5周后两组家兔血清胆固醇的对数随时间的变化

10周后

第一节 重复测量资料的数据特征(repeated measurement data) )

重复测量资料的常见形式前后测量设计 (premeasure-postmeasure design) 重复测量设计 (repeated measurement design)

高血压患者治疗前后的舒张压( 表12-1 高血压患者治疗前后的舒张压(mmHg) ) 编号 1 2 …… 9 10 治疗前 130 124 …… 126 124 治疗后 114 110 …… 108 106

不同饲料大白鼠肝中维生素A含量 不同饲料大白鼠肝中维生素 含量(10-3µmol/L) 含量 大白鼠 对子号 1 2 …… 7 8 正常饲料组 3.73 2.09 …… 3.63 3.21 维生素E 维生素 缺乏饲料组 2.58 2.51 …… 2.62 1.85

前后测量设计和配对设计的区别配对设计可随机分配同一对子的试验单位， 配对设计可随机分配同一对子的试验单位， 同期观察试验结果， 同期观察试验结果，而前后测量设计则不能 同期观察试验结果； 同期观察试验结果； 配对设计比较两种处理的差别， 配对设计比较两种处理的差别，前后测量设 计比较某种处理前后的差别； 计比较某种处理前后的差别； 前后测量设计在推断处理是否有效时需假定 测量时间对观察结果没有影响。 测量时间对观察结果没有影响。

前后测量设计和配对设计的区别配对设计要求每组观察结果和差值相互独立， 配对设计要求每组观察结果和差值相互独立， 且差值服从正态分布， 且差值服从正态分布，前后测量设计差值通 常与前一次观察存在相关关系； 常与前一次观察存在相关关系； 前后测量设计不仅分析前后差值平均值， 前后测量设计不仅分析前

后差值平均值，还 可进行相关回归分析。 可进行相关回归分析。

表12-1 高血压患者治疗前后的舒张压(mmHg) 高血压患者治疗前后的舒张压( ) 编号 1 2 …… 9 10 治疗前 130 124 …… 126 124 治疗后 114 110 …… 108 106 差值 16 14 …… 18 18

检验结果： 配对 t 检验结果：t=16.18,P<0.001 ,

设立对照的前后测量设计通常自身前后对照的结果并不一定能说明处 理的作用，还需设置一个平行对照组。 理的作用，还需设置一个平行对照组。 设立平行对照的目的是为了保证非处理因素 的影响在处理组和对照组中达到均衡。 的影响在处理组和对照组中达到均衡。

表12-2 两组高血压患者治疗前后的舒张压 处理组 治疗前 治疗后 130 124 …… 126 124 114 110 …… 108 106 对照组 治疗前 治疗后 118 132 …… 120 134 124 122 …… 124 128

序号 1 2 …… 9 10

序号 11 12 …… 19 20

重复测量设计当前后测量设计的重复测量次数≥3时 当前后测量设计的重复测量次数 时，则所 得观察结果称为重复测量数据。 得观察结果称为重复测量数据。

表12-5 20例患者手术前后症状评分 例患者手术前后症状评分 处理 分组 A A …… B B 手术 前 0.60 1.42 …… 2.71 1.80 手术后 10天 天 0.67 3.40 …… 2.04 1.40 2月 月 2.84 4.10 …… 2.61 1.00 4月 月 2.10 2.92 …… 2.17 1.30 6月 月 2.00 2.65 …… 2.15 2.40 9月 月 1.60 3.40 …… 1.81 2.40

不同药物作用后小白鼠肉瘤重量( ) 表 4-9 不同药物作用后小白鼠肉瘤重量(g)区组 1 2 3 4 5 A药 0.82 0.73 0.43 0.41 0.68 B药 0.65 0.54 0.34 0.21 0.43 C药 0.51 0.23 0.28 0.31 0.24