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        第一節 各組樣本數目相同時的計算方法

        作者:徐榮祥 出版社:中國科學技術出版社 發行日期:2009年7月

        示例381健康人與輕度、中度、重度、特重度燒傷病人的血清肌酸(Cre)含量記錄于表381中,問燒傷病人各期間的血清肌酸平均含量與健康人有無顯著差異?


        【解題步驟】
        第一:先對這些均數之間進行變異數分析,即F值檢驗。
        1計算各組的平均數xi,并記錄于表381下框內(以下皆同),序號為③;先將各組資料進行合并,求出各組資料的合并值∑xi,序號為①;將各組個數填于表內ki欄中,序號為②;然后根據求平均值計算公式求出各組的平均值xi,即為③。
        2計算總平均數xi,序號為⑧:將各組的合并值(∑xi )相加,得∑x=33797,序號為⑥,將各組的個體數相加,得n=40,即序號為⑦;用⑦去除⑥得五個組資料的總平均數x=8345,序號為⑧。
        3計算各組變量平方和∑xi2④及其總值(∑x2)⑨:∑xi2④為各組資料平方后的總和,將它們相加得∑x2=300396,序號為⑨。
        4計算各組資料和的平方均值(∑xi)2/ki及其總值[∑(x)2/n]:先將各組資料相加,平方后除各組的個體數,即為各組資料和的平方的均值(∑xi)2/ki,再將它們相加,得:(∑xi)2/ki=288599,序號為⑩。
        5計算校正數:

        6計算總的離均差平方和:此值是總變異的一個指標。在本題中,引起變異的可能原因有兩個,一個是由于各期病情的反應不同,使組與組之間產生差異(組間差異),另一個是因組內個體存在的差異(組內差異)。其總變異公式為(383):

        7自由度的計算:總變異的自由度為n-1=40-1=39;
        組間變異的自由度為n-1,本題為5組,即5-1=4;
        組內變異的自由度為n(ki-1),本題為5(8-1)=35。
        8求比值F:通過以上計算,得出了離均差平方和及相應的自由度,從而以計算均方(即變異數),然后比較兩個均方,求其比值F,查F值表(表382)判斷差異是否顯著。
        組間和組內離均差平方和除以相應的自由度,即得“組間均方”和“組內均方”。以組內均方除組間均方所得之商即為F值。方差分析模式于下(表382):

        將表381中的數據及校正值代入表382中,得(表383):

        F值表上端的數值是較大均方的自由度,其符號為n1,左側的數值是另一個均方的自由度,其符號為n2。由本題變異數分析上表中較大的均方是251199,其自由度是4,故n1=4,又n2=35。查F值概率(P)005表(382),n1=4的縱行與n2=35的橫行相交處的數值,即265;查F概率(P)001表的數字為392。因注表中無35項,用內插法計算而得。表382(續)數據相當于概率(P)005的F值及數據相當于概率(P)001F值。本例F值為745,大于392,即F>001,故P<001。
        9結果分析:由于P<001,故可認為燒傷病人血清肌酸含量與健康人血清肌酸含量有非常顯著性差異。F值顯著性界限(表384)為:

        以上為變異數的計算,并且已經證實了各組平均數之間有顯著性差異。但是各組平均數之間,究竟哪一對或哪幾對之間有顯著性差異,單從以上計算結果并看不出來,尚需進行下一步計算。
        第二:Q值檢驗:
        1列出每兩均數相互比較表:該表的繪制原則是必須將各組均數按大小順序加以排列(表385)第①欄。然后,求出各平均數相互間的差值(表384)第②欄中。如,4430由10239-5809而得。第③欄是各平均數與次小平均數的差數,如2674由9824-7150而得。其余類推。

        2計算標準誤:公式為(387),計算結果:

        3確定各組均數相差顯著時所需Q值:Q值是兩均數之差的標準誤在p=005點的倍數。從Q值表上看出(表386),表上端為處理數,表左側為自由度。使用時先將所要比較的各個均數按數值大小順序排成表,然后兩組相減得出每兩個均數之差,查Q值表,找出各均數相差時所需要的Q值。相鄰兩個均數比較時,用處理數2的Q值,相鄰一個均數比較時,用處理數3的Q值,以此類推。本例組內變異的自由度為35,在Q值表中的自由度欄內沒有35,故用內插法推算,得出各組內變異的自由度為35的數值如下:

        4兩均數相差的界限:將Q值與標準誤相乘所得之積,即為該兩均數相差的顯著之界限。如:
        處理數為2時的Qα:35×sx=288×649=1896   
        處理數為3時的Qα:35×sx=347×649=2252
        處理數為4時的Qα:35×sx=382×649=2479
        處理數為5時的Qα:35×sx=407×649=2641
        不同處理數計算結果填如下(表386):

        將所計算的兩均數相差界限顯著界值(Q×sx)填入表388中的②、③、④、⑤欄相應數字的下方。
        5結果判斷與分析:根據表388中的數據,判斷分析健康人與燒傷病人血清肌酸含量平均數有無顯著差異。由表388②和③欄得知,輕度與中度燒傷病人肌酸含量均數的差值均小于Q×sx值(13,41<1879;753<1879),即健康者同輕度與中度燒傷組之間無統計學差異。由③欄看出,重度與特重度病人肌酸含量均數的差值均大于Q×sx值(4015>2479;4430>2641),故認為他們之間有顯著性差異。由第③欄得知,中度燒傷病人均數的差值小于Q×sx值,與健康者無統計學差異;而重度與特重度病人肌酸含量之間均數差值均大于Q×sx值(2674>2252;3089>2479),故認為輕度與中度燒傷病人血清肌酸含量與健康人之間無統計學差異,重度與特重度燒傷病人血清肌酸含量與輕度和中度燒傷病人有顯著差異,而特重度病人肌酸含量也顯著高于重度病人。

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