第十一节协方差分析
(analysis of covariance)
在各种试验设计中,对应变量(dependent variable)Y 研究时,常希望其他可能影响Y的变量在各组间保持基本一致,以达到均衡可比。
例如:比较几种药物的降压作用,各试验组在原始血压、性别、年龄等指标应无差异。
第十一节协方差分析
有时这些变量不能控制,须在统计分析时,通过一定方法来消除这些变量的影响后,再对应变量y作出统计推断。
称这些影响变量为协变量(Covariate)。
如果所控制的变量是分类变量时,可用多因素的方差分析;
当要控制的变量是连续型变量时,可用协方差分析,以消除协变量的影响,或将协变量化成相等后,对y的修正均数进行方差分析。
第十一节协方差分析
例如:比较几种不同饲料对动物体重增加的作用,可把动物的进食量作为协变量。
比较大学生和运动员的肺活量时,可把身高作为协变量。
比较治疗后二组舒张压的大小,可把治疗前的舒张压作为协变量。
第十一节协方差分析
协方差分析的基本原理:
协方差分析是把直线回归和方差分析结合起来的一种统计分析方法。
当不同处理结果的y值受协变量x的影响时,先找出y与x的直线关系,求出把x值化为相等后y的修正均数,然后进行比较,这样就能消除x对y的影响,更恰当地评价各种处理的作用。
协方差分析的步骤
±观察指标服从正态分布、方差齐性、各观察相互独立H检验分组因素与协变量x是否有交互作用。
对上例,即是否雌雄羔羊进食量相同,它们的体重增加量却不相同。
如检验结果分组因素与协变量x间没有交互作用,即说明雌雄羔羊进食量相同的情况下,它们的体重增加量是相同的。
进行第二项检验:
H检验协变量与应变量之间是否存在线性关系。
如果不存在线性关系,则不能简单地运用协方差分析,因为协方差分析是利用协变量x与应变量y之间的线性回归关系扣除协变量x对y的影响。
必要时可考虑进行变量转换。
如果检验结果协变量与应变量之间存在线性关系,则进行第三项检验:
H进一步扣除x对y影响的前提下,检验各组的修正均数差别是否有统计学意义。
例5.8雌雄两组羔羊体重增加情况比较
协方差分析步骤:(1)各处理组分别拟合直线回归方程第十一节
协方差分析
111786.08266.22ˆx y
+−=222563.01815.46ˆx y
+−=(2)比较各处理组的斜率,求公共回归系数。
公共回归系数b c =0.1938
第十一节协方差分析
各种试验设计,如:完全随机化设计,随机区组设计,拉丁方设计,析因设计,平衡不完全单位组设计,正交试验设计等, 都可以带有协变量,而且可以不止一个。
SAS软件能对其作协方差分析,首先逐一作所列协变量是否对Y有影响的显著性检验,然后按设计方案,扣除协变量的影响后,对主要变量Y的修正均数作比较,得出统计结论。
也可进一步比较任两个修正均数。
proc univariate data=dat8 normal;var y;by group;run; proc glm data=dat8;
class group;
model y=group;
means group/hovtest;
run;
quit;
proc glm data=dat8;
class group;
model y=group x group*x;
run;
proc glm data=dat8;
class group;
model y=group x;
lsmeans group/stderr tdiff pdiff;
run;
quit;。