常用试验设计方差分析课件.ppt
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1、常用试验设计常用试验设计 完全随机设计完全随机设计 随机区组设计随机区组设计拉丁方设计拉丁方设计重复测量设计重复测量设计析因设计析因设计 正交设计正交设计案例1 30只肿瘤小白鼠,按照肿瘤大小可分为三组(大,中,小),研究某中药方剂提取物对肿瘤的抑制作用(肿瘤坏死因子)。 将30只小鼠的按照肿瘤大小分成三组,每组10只小白鼠随机分为实验组和对照组,给予或不给予中药方剂提取物。案例2 30只肿瘤小白鼠,按照肿瘤大小可分为三组(大,中,小),研究某中药方剂提取物对肿瘤的抑制作用(肿瘤坏死因子) ,及肿瘤大小对中药方剂抑制效果的影响 将30只小鼠的按照肿瘤大小分成三组,每组10只小白鼠随机分为实验组
2、和对照组,给予或不给予中药方剂提取物。案例3 16只肿瘤小白鼠,按照肿瘤大小可分为4组(超大,大,中,小),每组按照种系可以分为4类小白鼠(各1只),该研究某中药方剂提取物(浓度分为4个水平,分别为1U,2U,3U,4U)对肿瘤的抑制作用。表表3 肿瘤小白鼠的案例肿瘤小白鼠的案例3种系种系超大超大大大中中小小甲1U2U3U4U乙2U3U4U1U丙3U4U1U2U丁4U1U2U3U案例4 30只肿瘤小白鼠,按照肿瘤大小可分为三组(大,中,小),研究某中药方剂提取物不同时点(0h,1h,2h,3h)对肿瘤的抑制作用(肿瘤坏死因子) 将30只小鼠随机分为实验组和对照组,分别在0h,1h,2h,3h测
3、量肿瘤坏死因子水平。 将30只小鼠的按照肿瘤大小分成三组,每组10只小白鼠随机分为实验组和对照组,分别在0h,1h,2h,3h测量肿瘤坏死因子水平。完全随机设计完全随机设计只涉及一个处理因素,两个或多个水平,也称单因素设计。只涉及一个处理因素,两个或多个水平,也称单因素设计。该设计的分析可分以下几种情况:该设计的分析可分以下几种情况:1. 当处理因素只有两个水平即两个处理组时,可选用两样本当处理因素只有两个水平即两个处理组时,可选用两样本均数比较的均数比较的t检验、检验、u检验或秩和检验。检验或秩和检验。2. 当处理因素有多个水平即多个处理组时可考虑单因素方差当处理因素有多个水平即多个处理组时
4、可考虑单因素方差分析或秩和检验。分析或秩和检验。v 随机区组设计主要用于人体或试验单位之间有明显随机区组设计主要用于人体或试验单位之间有明显差异或实质性差异的情况。差异或实质性差异的情况。v 它通常将受试对象按性质(如动物的性别、体重,它通常将受试对象按性质(如动物的性别、体重,病人的病情、年龄、性别等非实验因素)相同或相近病人的病情、年龄、性别等非实验因素)相同或相近者分成者分成b个区组,每个区组中的个区组,每个区组中的k个受试对象分别随机个受试对象分别随机分配到分配到k个处理组中去;或对同一个受试对象在同一处个处理组中去;或对同一个受试对象在同一处理的不同水平间进行比较。理的不同水平间进行
5、比较。随机区组设计随机区组设计例例1 某研究者将某研究者将24名贫血患儿按年龄及贫血程度分成名贫血患儿按年龄及贫血程度分成8个个区组区组group(b8),每区组中三名儿童用随机的方式分),每区组中三名儿童用随机的方式分配给配给A、B、C三种不同的治疗方法三种不同的治疗方法treat(处理组,(处理组,k3)。治疗后血红蛋白的增加量)。治疗后血红蛋白的增加量y(g/L)列表如下,数据)列表如下,数据见见quzu.sav。随机区组设计随机区组设计随机区组设计随机区组设计随机区组设计随机区组设计v 配伍组由于每种组合搭配只有一个观察值,因配伍组由于每种组合搭配只有一个观察值,因 此交互作用、方差齐
6、性和正态性无法考察此交互作用、方差齐性和正态性无法考察随机区组设计随机区组设计v 给出处理组和区组的样本含量给出处理组和区组的样本含量分析结果分析结果(1) 两因素表两因素表随机区组设计随机区组设计分析结果分析结果(2) 效应检验效应检验随机区组设计随机区组设计v P=0.001, 可以认为三种治疗方法对血红蛋白的增量有差别可以认为三种治疗方法对血红蛋白的增量有差别v 可安排一个实验因素、两个区组因素。可安排一个实验因素、两个区组因素。v 三因素水平数相同,以实验因素的水平数为基准。三因素水平数相同,以实验因素的水平数为基准。v 要求三因素之间不存在交互作用(或交互作用可忽要求三因素之间不存在
7、交互作用(或交互作用可忽略不计)。略不计)。v 该设计可以看出纵横两向都是配伍组,比随机区组该设计可以看出纵横两向都是配伍组,比随机区组设计多了一个控制因素,但并不因此而增加实验例数,设计多了一个控制因素,但并不因此而增加实验例数,所以比随机区组设计误差更小,效率更高。所以比随机区组设计误差更小,效率更高。拉丁方设计拉丁方设计例例3 为比较七种药液的作用强度,用七个离体肠管标本作试验,为比较七种药液的作用强度,用七个离体肠管标本作试验,每个标本可重复做七次试验,观察指标为作用强度计分。将七每个标本可重复做七次试验,观察指标为作用强度计分。将七个标本看作行区组,重复试验次序看作列区组(注:本例未
8、随个标本看作行区组,重复试验次序看作列区组(注:本例未随机排列行和列),七个药液看作处理并分别以机排列行和列),七个药液看作处理并分别以A,B,C,D,E,F,GA,B,C,D,E,F,G七七个字母表示,试验结果如下,数据见个字母表示,试验结果如下,数据见latin.sav。拉丁方设计拉丁方设计biaoben:标本号:标本号yaoye:药液:药液order:用药次序:用药次序intensity:作用强度:作用强度拉丁方设计拉丁方设计拉丁方设计拉丁方设计拉丁方设计拉丁方设计拉丁方设计拉丁方设计v 不同的药液作用强度间的差别具有统计学意义(不同的药液作用强度间的差别具有统计学意义(P0.001),
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