如何正確處理無(wú)法考察交互作用的兩因素設(shè)計(jì)定量資料

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1、如何正確處理無(wú)法考察交互作用的兩因素設(shè)計(jì)定量資料【關(guān)鍵詞】?統(tǒng)計(jì)學(xué);醫(yī)學(xué);統(tǒng)計(jì)分析;交互作用1?引言當(dāng)試驗(yàn)中涉及到兩個(gè)餞因素，由于試驗(yàn)安排上存在某些不足或因抑素之間的特殊關(guān)系，導(dǎo)致無(wú)法考察兩因素之間的交互作用，這類(lèi)定量資料可稱(chēng)為無(wú)氵法考察交互作用的兩因素設(shè)計(jì)定量資料［烯1］。其試驗(yàn)設(shè)計(jì)有隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)和雙因鎧素?zé)o重復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，具有一個(gè)重復(fù)測(cè)量的殼單因素設(shè)計(jì)也可看成是此類(lèi)設(shè)計(jì)的一個(gè)特捷例，還有兩因素嵌套設(shè)計(jì)。本文討論了這掠4種試驗(yàn)設(shè)計(jì)的適用場(chǎng)合、區(qū)別及如何選娜擇正確的方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。2?4匡種

2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的適用場(chǎng)合?隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)﹂隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)是事先將全部受試對(duì)象按酞某種或某些對(duì)觀測(cè)結(jié)果有影響的重要非試堡驗(yàn)因素的不同水平形成若干個(gè)區(qū)組，使每孽一個(gè)區(qū)組內(nèi)的受試對(duì)象在所考察的重要非臻試驗(yàn)因素上幾乎相同，且例數(shù)與處理因素薤的水平數(shù)相等，即每一個(gè)試驗(yàn)組從每一區(qū)逵組中得到一例受試對(duì)象。此設(shè)計(jì)適合于伙14/14安排一個(gè)試驗(yàn)因素和一個(gè)重要的非試驗(yàn)因鮪素，實(shí)質(zhì)上是在單因素多水平設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上多考察了一個(gè)區(qū)組因素，可以消除和抵ｕ消重要非試驗(yàn)因素對(duì)觀測(cè)結(jié)果的干擾和影響，從而更科學(xué)地評(píng)價(jià)試驗(yàn)因素各水平對(duì)慨觀測(cè)

3、結(jié)果的影響。這里的區(qū)組因素可以是掉來(lái)自受試對(duì)象的某一個(gè)重要特征，也可以是多個(gè)重要特征的綜合。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)是否優(yōu)于單因素多水平設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于所選求擇的“區(qū)組因素”的“能量”，當(dāng)所選定Э的區(qū)組因素確實(shí)對(duì)觀測(cè)結(jié)果有重要影響且旰完全隨機(jī)的效果無(wú)法保證“區(qū)組因素”對(duì)飯?jiān)囼?yàn)因素各水平組的影響是非常均衡時(shí)，趾隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)一定優(yōu)于單因素多水平設(shè)計(jì)鼓。?雙因素?zé)o重復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)?試驗(yàn)醣中涉及兩個(gè)試驗(yàn)因素，試驗(yàn)條件為兩個(gè)試臾驗(yàn)因素的水平全面組合而成，但兩因素各案水平組合條件下未做重復(fù)試驗(yàn)，這樣的設(shè)櫬計(jì)稱(chēng)為雙因素?zé)o重

4、復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)蔬在應(yīng)用上有嚴(yán)格的限制，僅當(dāng)有預(yù)試驗(yàn)或猗有充足的專(zhuān)業(yè)知識(shí)為依據(jù)，能表明兩個(gè)試ㄑ驗(yàn)因素之間相互獨(dú)立，且在相同試驗(yàn)條件苻下定量觀測(cè)指標(biāo)的取值離散度很小時(shí)，在拊?xún)梢蛩馗魉浇M合條件下才可以不做重復(fù)李試驗(yàn)。否則，就不能采用這種試驗(yàn)設(shè)計(jì)。?具有一個(gè)重復(fù)測(cè)量的單因素設(shè)計(jì)?14/14所悄有受試對(duì)象接受相同的處理，并在幾個(gè)不鞘同的時(shí)間點(diǎn)上從同一個(gè)受試對(duì)象或樣品上長(zhǎng)重復(fù)獲得同一個(gè)定量指標(biāo)的觀測(cè)值，這樣瘋的設(shè)計(jì)稱(chēng)為具有一個(gè)重復(fù)測(cè)量的單因素設(shè)溶計(jì)。此設(shè)計(jì)要求所有的受試對(duì)象接受同貴樣的處理，考察其定量

5、觀測(cè)指標(biāo)隨時(shí)間的踵變化趨勢(shì)。若考察同一受試對(duì)象的不同部菔位或組織接受某種處理后的變化特點(diǎn)，也扮可采用此設(shè)計(jì)。這種試驗(yàn)設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)殤在于，在不同條件下測(cè)自同一受試對(duì)象的餳k個(gè)數(shù)據(jù)之間具有不相等的相關(guān)性，即間酏隔越近相關(guān)性越強(qiáng)。?兩因素嵌套設(shè)計(jì)?試驗(yàn)中涉及兩個(gè)試驗(yàn)因素，且依據(jù)專(zhuān)刮業(yè)知識(shí)可認(rèn)為兩個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)觀測(cè)指標(biāo)的鍬影響有主次之分，主要因素各水平下嵌套镅著次要因素，這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)稱(chēng)為兩因素巢嵌套設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)有兩種情形。第一種情諏形是：受試對(duì)象本身具有分組再分組的各⑧種分組因素，處理是各因素各水平的

6、全面擰組合，且因素之間在專(zhuān)業(yè)上有主次之分；叔第二種情形是：受試對(duì)象本身并非具有分谫組再分組的各種分組因素，處理不是各因宛素各水平的全面組合，而是各因素按其隸屬關(guān)系系統(tǒng)分組，且因素之間在專(zhuān)業(yè)上有膏主次之分。此設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于兩個(gè)試驗(yàn)?zāi)?4/14因素對(duì)觀測(cè)指標(biāo)的影響有主次之分的試驗(yàn)研究中，兩個(gè)試驗(yàn)因素之間的主次關(guān)系要狙有專(zhuān)業(yè)依據(jù)，不能憑空想象而定。值得蹺注意的是，兩因素嵌套設(shè)計(jì)只是嵌套設(shè)計(jì)積的一種。在實(shí)際應(yīng)用中，嵌套設(shè)計(jì)不僅可以應(yīng)用于兩個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)觀測(cè)指標(biāo)的影響瘼有主次之分的試驗(yàn)研究，也可用于多

7、個(gè)試瘁驗(yàn)因素對(duì)觀測(cè)指標(biāo)的影響有主次之分的試篼驗(yàn)研究。這時(shí)，主要因素各水平下嵌套著１次要因素，次要因素各水平下又嵌套著更次要的因素。3?4種試驗(yàn)設(shè)計(jì)的相同諉點(diǎn)與不同點(diǎn)?相同點(diǎn)?4種試驗(yàn)設(shè)計(jì)ぢ均涉及兩個(gè)因素，就資料表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)型而言，前3種試驗(yàn)設(shè)計(jì)的表達(dá)形式很相近，霉可以用同一個(gè)表格表示。見(jiàn)表1。表1?貢無(wú)法考察交互作用的兩因素設(shè)計(jì)?若勇A是重要非試驗(yàn)因素，B是試驗(yàn)因素，則做表1即為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)定量資料的標(biāo)準(zhǔn)型鯀；若A、B均為試驗(yàn)因素，則表1即為雙矮因素?zé)o重復(fù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)定量資料的標(biāo)準(zhǔn)型；齟若A是受試

8、對(duì)象編號(hào)，B是對(duì)同一受試對(duì)吹象進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間因素或同一受試對(duì)象的菽部位因素，則表1即為具有一個(gè)重復(fù)測(cè)量的單因素設(shè)計(jì)定量資料的標(biāo)準(zhǔn)型。14/14兩因夸素嵌套設(shè)計(jì)因其兩個(gè)試驗(yàn)因素在專(zhuān)業(yè)上存娟在主次之分，其資料表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)型與上述豺3種試驗(yàn)設(shè)計(jì)略有差異。見(jiàn)表2。表中第墳1列“編號(hào)”表示獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)，A因素翹為主要試驗(yàn)因素，包含m個(gè)水平，B因素棼為次要試驗(yàn)因素，嵌套于A因素各水平之下，可以取不同的值或不同個(gè)數(shù)。表2?葦兩因素嵌套設(shè)計(jì)定量資料的標(biāo)準(zhǔn)型不同杈點(diǎn)?4種試驗(yàn)設(shè)計(jì)涉及的因素性質(zhì)不同。隨機(jī)區(qū)組設(shè)