



双因素重复测量方差分析适用于具有两个自变量的实验设计,其中一个自变量有多个水平,而同一研究对象在此变量的不同水平上进行了多次测量。例如,使用3种方法治疗病人,观测病人的体温情况,收集病人在不同时间点的体温值。
注意: 这里的双因素重复测量方差分析仅针对1个主体内、1个主体间的设计。对于2个主体内的设计暂不涉及。
进行双因素重复测量方差分析时,需要满足的假设条件有正态性、方差齐性、球形假设。
下面模拟一项研究,评估两种治疗方法对患者收缩压的影响,选取30名患者,随机分为两组,施加两种不同的治疗方法,测量患者4个时间点的收缩压,分别是治疗前的收缩压(T0)、治疗后3个月(T1)、治疗后6个月(T2)及治疗后12个月(T3)。数据见表2.6。
表2.6 不同治疗方法的患者收缩压变化情况(部分)
(1)打开GraphPad Prism软件,如图2.57所示,在CREATE下选择Grouped选项。
(2)选择Data table下的Enter or import data into a new table单选按钮,再选择Options下的Enter 15 replicate values in side-by-side subcolumns单选按钮。
(3)单击Create按钮,完成分析文件的创建。
将原始数据录入GraphPad Prism,如图2.58所示。
图2.57 创建分析文件
图2.58 数据录入
(1)单击工具栏中的
按钮,弹出的对话框如图2.59(a)所示。选择Grouped analyses下的Two-way ANOVA(or mixed model)选项,默认勾选A、B两列数据,单击OK按钮弹出新的对话框。
□ 在Model选项卡中,如图2.59(b)所示,选择Each row represents a different time point, so matched values are stacked into a subcolumn复选框表示每行代表不同的时间点,其他保持默认。
□ 切换至Repeated Measures选项卡,如图2.59(c)所示,选择Repeated measures ANOVA(based on GLM)选项表示进行重复测量方差分析,其他保持默认。
□ 切换至Multiple Comparisons选项卡,如图2.59(d)所示,在What kind of comparison?下拉列表框中常用的选择有:不需多重比较、比较行均数、在每一列内进行行的两两比较、在每一行内进行列的两两比较。本例中选择Compare each cell mean with the other cell mean in that row,即在每一行内比较列效应。
□ 切换至Options选项卡,如图2.59(e)所示,勾选Graph confidence intervals复选框,表示绘制差值的置信区间图,其他保持默认,最后单击OK按钮。
图2.59 分析参数设置
(2)结果如图2.60所示,时间的主效应 F =53.25, P <0.001,存在显著性差异。组别的主效应 F =29.97, P <0.001,存在显著性差异。时间与组别的交互效应 F =2.516, P =0.064,不存在显著性差异。
图2.60 方差分析主要结果
多重比较结果如图2.61所示,给出了在每个测量时间点上两种治疗方法的比较。在T0时间点上,两种方法之间差异无统计学意义, P =0.990;在T1~T3时间点上,两种方法之间差异具有统计学意义, P 值均<0.05。除此之外也罗列了两组差值及其置信区间。
图2.61 多重比较结果1
另一个方向上的多重比较如图2.62所示。罗列了各组4个时间点的两两比较。实现方法见配书视频。
图2.62 多重比较结果2
(1)单击图2.58导航栏Graphs下的New Graph,弹出的对话框如图2.63(a)所示,Table选项选择data,表示针对data数据进行绘图,Show选项选择Grouped,选择Summary data选项卡下的第1个图形,其他保持默认,单击OK按钮,生成柱状图草图,如图2.63(b)所示。
图2.63 绘制柱状图草图
(2) x 轴保持默认。在草图的 y 轴任意一处双击,即可弹出 y 轴的设置对话框,如图2.64(a)所示。
□ 取消勾选Automatically determine the range and interval复选框,进行手动设置。
□ Minimum选项设置为100,Maximum选项设置为200。
□ Major ticks选项设置为20。
□ Starting at Y选项设置为100。
□ 其他选项保持默认即可,单击OK按钮。关于坐标轴的详细设置,参见1.4节。
(3)单击工具栏中的
按钮,弹出的对话框如图2.64(b)所示。Shape选项设置为Square,表示图框为正方形,Width(Length of X axis)设置
x
轴宽为8,Height(Length of Y axis)设置
y
轴高为8。Frame style选项设置为Plain Frame,即四边框,单击OK按钮。
(4)在草图中双击行为干预的柱状图,弹出的对话框如图2.65(a)所示。
□ 在Bars and boxes系列选项中,在Fill选项中设置柱状图填充色为浅绿色,在Border选项中设置柱状图边框粗细为1/4pt,在Border color选项中设置柱状图边框颜色为黑色。
□ 在Symbols系列选项中,在Color选项中设置散点图颜色为灰色,在Shape选项中设置散点图形状为倒三角形,在Size选项中设置散点图大小为2。
□ 在Error bars系列选项中,在Color选项中设置误差线的颜色为黑色,在Style选项中设置误差线的类型为T型,在Dir选项中设置误差线的方向为Above即上方,在Thickness选项中设置误差线的粗细为1pt。
□ 其他保持默认,单击OK按钮。
药物干预的柱状图设置方法与此相同,如图2.65(b)所示,不再重复罗列。
图2.64 设置 y 轴和图的边框
图2.65 设置柱状图
(5)单击 x 轴名称后,再次单击即可在文本框内修改其名称。y轴名称、图的名称、图例名称修改方法与此相同。
(6)单击工具栏中的
按钮,自动添加显著性标记。双击出现的显著性标记,弹出的对话框如图2.66所示,在其中可以对显著性标记的字体、颜色、图示进行个性化定制,详见2.1.3节,此处保持默认。
(7)通过鼠标将图例、显著性标记移动至草图内的合适位置,最终图形如图2.67(a)所示。除了柱状图以外,还可以选择绘制其他类型的图形,如图2.67(b)~(j),限于篇幅,无法将其步骤一一罗列,详见配书视频。
图2.66 显著性标记
图2.67 美化后的效果