重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)(repeated measurement design)在醫(yī)學(xué)龄减、生物學(xué)研究中較為常見(jiàn)，即在給予種或多種處理后，在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上從同一個(gè)受試對(duì)象重復(fù)獲得指標(biāo)的觀察页屠。
重復(fù)測(cè)量研究的目的是探討同一研究對(duì)象在不同時(shí)間點(diǎn)某指標(biāo)的變化情況，例如患者在治療后(或手術(shù)后)1天、2天辰企、1周风纠、2周等，各時(shí)間點(diǎn)上某指標(biāo)的變化牢贸。今天竹观，我們將通過(guò)一個(gè)案例介紹重復(fù)測(cè)量方差的分析步驟及結(jié)果解讀。

一潜索、重復(fù)測(cè)量方差案例分析

抑郁癥是一種嚴(yán)重影響全球數(shù)百萬(wàn)人的心理障礙臭增，在心理學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中，了解治療方法的效果以及病情變化如何隨時(shí)間推移而變化竹习，是至關(guān)重要的誊抛。在這個(gè)過(guò)程中常用的統(tǒng)計(jì)方法即為重復(fù)測(cè)量方差分析。接下來(lái)以其在抑郁癥研究中的應(yīng)用為例整陌，幫助讀者理解其原理拗窃、步驟及結(jié)果解讀。

1蔓榄、案例背景

本研究共有20名抑郁癥患者并炮，其中男性10名，女性10名甥郑，服用抗抑郁藥物進(jìn)行抑郁癥的治療逃魄。在第0周時(shí)對(duì)患者采用SF-36量表進(jìn)行生命質(zhì)量的測(cè)量，并在治療的第4周澜搅、第8周時(shí)進(jìn)行隨訪伍俘，同時(shí)用同樣的量表進(jìn)行測(cè)量。

本案例對(duì)20名患者基期（第0周）勉躺、第4周癌瘾、第8周時(shí)的生命質(zhì)量進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析，收集部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：

（數(shù)據(jù)杜撰無(wú)實(shí)際意義）

2饵溅、SPSSAU軟件操作

將整理好的數(shù)據(jù)上傳至SPSSAU系統(tǒng)妨退，在【實(shí)驗(yàn)/醫(yī)學(xué)研究】模塊選擇分析方法【重復(fù)測(cè)量方差】，將變量拖拽到右側(cè)相應(yīng)分析框中蜕企，選擇事后多重比較方法咬荷，本案例使用Bonferroni校正法；點(diǎn)擊【開始分析】轻掩，操作如下圖：

3幸乒、重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果解讀

重復(fù)測(cè)量方差分析包括三個(gè)步驟，接下來(lái)分別從球形度檢驗(yàn)唇牧、組內(nèi)效應(yīng)分析罕扎、組間效應(yīng)分析三個(gè)方面進(jìn)行分析聚唐。

（1）球形度檢驗(yàn)

球形度檢驗(yàn)通過(guò)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)不同時(shí)間點(diǎn)構(gòu)成的協(xié)方差矩陣是否符合球形特征，來(lái)檢驗(yàn)組內(nèi)各水平之間之間的自相關(guān)程度腔召。如果p

組內(nèi)效應(yīng)分析是對(duì)同一患者不同時(shí)間點(diǎn)測(cè)得生命質(zhì)量進(jìn)行差異性分析，SPSSAU輸出組內(nèi)效應(yīng)分析結(jié)果如下

球形度檢驗(yàn)通過(guò)氏堤，所以查看滿足球形檢驗(yàn)時(shí)的分析結(jié)果沙绝。從上表查看時(shí)間點(diǎn)的主效應(yīng)和性別:時(shí)間點(diǎn)二者交互效應(yīng)的顯著性情況。分析上表可知鼠锈，時(shí)間點(diǎn)主效應(yīng)對(duì)應(yīng)p值小于0.05闪檬，呈現(xiàn)出顯著性；性別:時(shí)間點(diǎn)二者交互效應(yīng)對(duì)應(yīng)p值大于0.05购笆，沒(méi)有呈現(xiàn)顯著性粗悯，說(shuō)明不存在交互效應(yīng)。

• 事后多重比較

不同時(shí)間點(diǎn)之間呈現(xiàn)出顯著性差異同欠，可以使用事后多重比較進(jìn)行時(shí)間之間兩兩比較样傍，查看具體哪兩組時(shí)間的換著生命質(zhì)量得分之間具有顯著差異。具體使用的方法為分析前選擇的Bonferroni校正法進(jìn)行事后多重比較铺遂，SPSSAU輸出時(shí)間點(diǎn)的事后多重比較分析結(jié)果如下：

分析上表可知衫哥，三次時(shí)間點(diǎn)測(cè)量的患者生命質(zhì)量得分兩兩之間均呈現(xiàn)出顯著差異性。具體差異可查看SPSSAU輸出的可視化圖形及表格如下圖：

從上圖及表格數(shù)據(jù)可清晰看出襟锐，20名患者從初期生命質(zhì)量平均得分為9分扯旷，到第4周生命質(zhì)量平均得分提高到44.45分们拙，第8周時(shí)生命質(zhì)量平均得分已經(jīng)提高到70.65分。說(shuō)明隨著治療時(shí)間的推移，患者的生命質(zhì)量得分顯著提升为迈，即抑郁情況逐漸轉(zhuǎn)好。

（3）組間效應(yīng)分析

組間效應(yīng)分析是指對(duì)不同性別的患者生命質(zhì)量的差異性分析剪侮，SPSSAU輸出組間效應(yīng)分析結(jié)果如下：

分析上表可知需了，不同性別患者生命質(zhì)量得分并未呈現(xiàn)出顯著差異性，對(duì)應(yīng)p值大于0.05姓迅，說(shuō)明男性患者和女性患者的生命質(zhì)量不存在差異性敲霍。

總結(jié)上述分析結(jié)果可知：

• 組內(nèi)效應(yīng)分析時(shí)俊马，不同時(shí)間點(diǎn)之間患者生命質(zhì)量呈現(xiàn)出顯著性差異，進(jìn)一步通過(guò)事后多重比較進(jìn)行對(duì)比肩杈，兩兩時(shí)間點(diǎn)之間均存在顯著差異柴我，且隨著治療時(shí)間的推移，患者的生命質(zhì)量得分顯著提升扩然，抑郁情況逐漸轉(zhuǎn)好艘儒。

• 組間效應(yīng)分析時(shí)，不同性別患者生命質(zhì)量并未呈現(xiàn)差異性夫偶。

• 時(shí)間點(diǎn)與性別之間不存在交互效應(yīng)界睁。SPSSAU輸出匯總效應(yīng)分析結(jié)果如下：

二、重復(fù)測(cè)量方差簡(jiǎn)單效應(yīng)分析

當(dāng)交互效應(yīng)存在時(shí)兵拢，可繼續(xù)進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析翻斟。簡(jiǎn)單效應(yīng)指A因素在某水平時(shí)，B因素不同水平之間差異比較说铃。

比如本案例中访惜，控制性別為男性或女性，比較不同時(shí)間點(diǎn)兩兩之間患者生命質(zhì)量的差異腻扇；或者控制時(shí)間點(diǎn)為第0周债热、第4周、第8周幼苛，比較男性窒篱、女性之間生命質(zhì)量的差異。

進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析的前提條件是需要交互效應(yīng)顯著蚓峦，如果交互效應(yīng)不顯著一般不需要進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析舌剂。本案例交互效應(yīng)不顯著，所以不進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析暑椰。如果需要進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析霍转，在SPSSAU系統(tǒng)重復(fù)測(cè)量方差分析中勾選【簡(jiǎn)單效應(yīng)】即可輸出簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果。

假如本案例繼續(xù)進(jìn)行簡(jiǎn)單效應(yīng)分析一汽，SPSSAU輸出簡(jiǎn)單效應(yīng)分析結(jié)果如下：

分析上表可知避消，控制時(shí)間點(diǎn)為第0周、第4周召夹、第8周岩喷，對(duì)比男性和女性之間生命質(zhì)量均為呈現(xiàn)出差異性〖嘣鳎控制性別為女性纱意、男性，對(duì)比兩兩時(shí)間點(diǎn)之間生命質(zhì)量均呈現(xiàn)出顯著差異性鲸阔。

若交互效應(yīng)存在偷霉，也可通過(guò)下圖及平均值表格進(jìn)行具體差異性比較：

由于本案例并不存在交互效應(yīng)迄委，故不進(jìn)行深入分析。

三类少、重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)理論知識(shí)

1叙身、重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)

重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)是指對(duì)同一受試對(duì)象的同一指標(biāo)在不同時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行多次測(cè)量，分析其不同時(shí)段的變化規(guī)律硫狞。重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)通常使用重復(fù)測(cè)量方差分析進(jìn)行研究信轿。

由于同一受試者各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的觀察值間具有相關(guān)性，因此其數(shù)據(jù)分析與常規(guī)的統(tǒng)計(jì)方法存在較大區(qū)別残吩，比如方差分析财忽、t檢驗(yàn)等都要求各樣本數(shù)據(jù)之間相互獨(dú)立，所以不能使用這類分析方法進(jìn)行分析世剖。

2定罢、重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)格式

（1）數(shù)據(jù)格式

重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)是指同一批樣本（病例）在不同的時(shí)間點(diǎn)測(cè)量了多次數(shù)據(jù)，因此重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的特殊之處在于一定會(huì)有ID號(hào)（即樣本或者病例號(hào)）旁瘫，以及時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)，如下圖：

（2）組內(nèi)項(xiàng)&組間項(xiàng)

重復(fù)測(cè)量方差分析時(shí)涉及兩個(gè)重要的術(shù)語(yǔ)名詞峦睡，分別是組內(nèi)項(xiàng)和組間項(xiàng)翎苫。

• 組內(nèi)項(xiàng)：表示對(duì)同一對(duì)象測(cè)試多次的標(biāo)識(shí)項(xiàng)，比如上圖中對(duì)同一樣本在不同時(shí)間點(diǎn)的記錄榨了，稱為組內(nèi)項(xiàng)煎谍。

• 組間項(xiàng)：表示不同樣本組別的標(biāo)識(shí)項(xiàng)，比如上圖中對(duì)不同藥物類型的記錄龙屉，稱為組間項(xiàng)呐粘。

在進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析時(shí)，一定要有組內(nèi)項(xiàng)（即不同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)转捕，時(shí)間點(diǎn)要大于等于3次）作岖；但并不一定存在組間項(xiàng)（可有可無(wú)，組間項(xiàng)可同時(shí)存在多個(gè)）五芝。

四痘儡、其他常見(jiàn)問(wèn)題

（1）如果有缺失數(shù)據(jù)如何辦？

重復(fù)測(cè)量方差要求為平衡數(shù)據(jù)枢步，即不能有缺失數(shù)據(jù)沉删，比如有12名被試渐尿，每名被試重復(fù)3次，則一定需要有12*3=36行數(shù)據(jù)丑念；如果有某個(gè)被試數(shù)據(jù)缺失涡戳，那么可將該被試篩選出去；也可以先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行填補(bǔ)(通常使用平均值)后再進(jìn)行分析脯倚。
（2）事后多重比較的類型選擇說(shuō)明渔彰？

如果選中事后多重比較，SPSSAU默認(rèn)會(huì)對(duì)組內(nèi)項(xiàng)和組間項(xiàng)均地事后多重比較推正。具體多重比較類型上恍涂，通常建議使用Bonferroni校正法較優(yōu)。如果各組別樣本不同時(shí)可使用scheffe植榕，如果各組別樣本完全相同可使用tukey法等再沧。

（3）為什么沒(méi)有呈現(xiàn)球形度檢驗(yàn)值？

如果組內(nèi)項(xiàng)僅2個(gè)水平(比如僅測(cè)量2個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù))尊残，此時(shí)不需要進(jìn)行球形度檢驗(yàn)炒瘸。