最新多因素实验设计的方差分析幻灯片.ppt
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1、多因素实验设计的方差分多因素实验设计的方差分析析主要内容主要内容 (一)析因设计的方差分析(一)析因设计的方差分析 (二)正交设计的方差分析(二)正交设计的方差分析 (三)嵌套设计的方差分析(三)嵌套设计的方差分析 (四)裂区设计的方差分析(四)裂区设计的方差分析方差分析的基本步骤方差分析的基本步骤n建立检验假设,确定检验水准建立检验假设,确定检验水准对于因素A(升白细胞药物):H0:给药与不给药的大鼠吞噬指数的总体均数相等H1:给药与不给药的大鼠吞噬指数的总体均数不等对于因素B(纯苯染毒):H0:染毒与不染毒的大鼠吞噬指数的总体均数相等H1:染毒与不染毒的大鼠吞噬指数的总体均数不等对于交互作
2、用AB:H0:因素A和因素B无交互作用H1:因素A和因素B有交互作用均取05. 0n计算检验统计量计算检验统计量 表9-4 例1的两因素析因设计方差分析表 n确定确定P值,作出推断结论值,作出推断结论(1)AB交互效应的P0.05,提示按0.05的检验水准,接受H0假设,即还不能认为AB两因素间存在交互作用。(2)A因素主效应的P0.05,提示不能认为给予升白细胞药物对大鼠吞噬细胞指数有影响。(3)B因素主效应的PGeneral Linear Model -Univariate单变量单变量: -因变量名称:y -固定因子(处理因素):A、B2)点击点击“模型模型”按钮,弹出重复度量模型对话框。
3、按钮,弹出重复度量模型对话框。 -模型:全因子,即分析所有主效应及交互效应(系统默认)。 -平方和:类型III(系统默认)。3)点击“图/plot”按钮,弹出交互作用轮廓图对话框。交互作用轮廓图是将各因素不同水平组合的均值在二维图形上标出,以直观描述交互效应。-水平轴:因素A-单图(线段,separate lines):因素B-多图(分图,separate plots):无4) Post Hoc(对比)按钮:用于某处理因素多个水平间的多重比较。本例的研究因素均为两水平,所以无需此步骤。5)Options(选项)按钮-显示均值:输出所选因素的均数、标准误、可信区间。-输出:包括描述统计、参数估计
4、、方差齐性检验等供选择项。本例不选择任何选项。n主要输出结果主要输出结果1)均值估计:2)方差分析表:包括处理因素主效应和交互效应比较。3)交互效应轮廓图:结论:总的模型拟合效果理想,R2=0.990。(1)AB交互效应的P0.05,提示按0.05的检验水准,接受H0假设,即还不能认为AB两因素间存在交互作用。(2)A因素主效应的P0.05,提示不能认为给予升白细胞药物对大鼠吞噬细胞指数有影响。(3)B因素主效应的P0.01 ,提示染毒对吞噬指数有影响,可以降低大鼠吞噬指数。交互效应轮廓图中,两条直线几乎平行,提示A、B两因素的交互效应不显著。反之,若两条直线交叉,则提示可能存在交互效应。小小
5、 结结n析因设计的优点优点:全面高效性,可以对各因素的不同水平进行组合,对各因素不同水平主效应进行分析的同时,还可以对交互效应进行分析;通过比较各实验组合,还可以寻求最佳组合。n析因设计的缺点缺点:工作量大,含有较多因素和水平的实验一般不用完全交叉分组的析因设计,而采用非全面试验的正交设计,可以大幅度减少实验次数。n两因素析因设计与随机区组设计方差分析的区别:后者每个组合下的数据无重复,不能分析交互效应。n析因设计资料分析:应先分析交互效应。若交互效应有统计学意义,要逐一分析各因素的单独效应,即固定一个因素对其他因素进行分析;反之,若交互效应无统计学意义,则因素间的作用相互独立,直接分析各因素
6、的主效应。(二)正交设计的方差分析(二)正交设计的方差分析n正交设计:正交设计:是利用一套规范化的是利用一套规范化的正交表正交表,使每,使每次试验的各因素及其水平得到合理安排的次试验的各因素及其水平得到合理安排的一种一种高效高效、多因素多因素实验设计。实验设计。 n 常用于:寻找疗效好的药物配方、医疗仪器常用于:寻找疗效好的药物配方、医疗仪器多个参数的优化组合、生物体的培养条件等最多个参数的优化组合、生物体的培养条件等最优搭配方案的研究。优搭配方案的研究。方差分析基本思想方差分析基本思想n将总的离均差平方和(将总的离均差平方和(SS)分解成各因素及)分解成各因素及各交互作用的离均差平方和,构造
7、各交互作用的离均差平方和,构造F统计量,统计量,对各因素是否对实验效应指标具有显著影响作对各因素是否对实验效应指标具有显著影响作F检验。检验。 例11-4(P202):研究雌螺产卵的最优条件,在20cm2的泥盒里饲养同龄雌螺10只,试验条件有4个因素(表11-15),每个因素2个水平。试在考虑温度与含氧量对雌螺产卵有交互作用的情况下安排正交试验。 表表11-15 影响雌螺产卵数的试验因素及其水平影响雌螺产卵数的试验因素及其水平水平水平试试 验验 因因 素素温度温度( )含氧量含氧量() 含水量含水量()pH值值ABCD150.5106.02255.0308.0 nSPSS操作过程:操作过程:(
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