Во многих случаях практики интерес представляет вопрос о том, в какой мере существенно влияние того или иного фактора на рассматриваемый признак. В данном случае фактором является вид инфекции вызвавший реактивный артрит, а признаками СОЭ, СРБ, Фибриноген, гемоглобин, ВАШБП и ВАШСП. Научное обоснованное решение подобной задачи при некоторых предположениях составляет предмет дисперсионного анализа.
Статистическая модель
Выборки производятся из нормальных совокупностей. Первая выборка производиться из совокупности со средним , вторая - со средним
, k-я из совокупности со средним
. Все наблюдения независимы.
Критическая область.
Если значение p 0, то нулевая гипотеза может быть отвергнута, т.е. хотя бы одно среднее арифметическое отличается от остальных значений. Выберем критический уровень значимости pKP для условия принятия нулевой гипотезы pкр=0,05
p>pкр
Гипотезы №1.
Н0 : =
=…=
Н1: не все средние равны.
Так как данный метод работает только для нормальных совокупностей то сначала построим графики функций распределения для каждой выборки.
Для экономии времени и упрощения расчетов воспользуемся Matlab.
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Исходя из вида графиков можно сделать вывод о том что все выборки имеют нормальное распределение и следовательно мы можем использовать выбранный нами параметрический метод дисперсионного анализа.
I) Рассмотрим сначала влияние фактора на уровень Hb (гемоглобин):
Таблица1.1.1.Зависимость уровня Hb от инфекции вызвавшей заболевание
1группа | 2группа | 3 группа | 4группа |
124 | 114 | 140 | 124 |
124 | 142 | 121 | 130 |
110 | 156 | 136 | 127 |
93 | 170 | 125 | 130 |
133 | 119 | 138 | 138 |
129 | 128 | 150 | 122 |
149 | 163 | 154 | 160 |
122 | 135 | 127 | 104 |
145 | 120 | 153 | 121 |
124 | 120 | 120 | 131 |
99 | 106 | 171 | 127 |
125 | 130 | 128 | 109 |
137 | 156 | 154 | 158 |
156 | 114 | 140 | 132 |
148 | 137 | 110 | 134 |
138 | 142 | 151 | 164 |
144 | 121 | 142 | 116 |
133 | 121 | 144 | 136 |
145 | 144 | 120 | 122 |
121 | 160 |
| 150 |
126 | 140 |
| 112 |
128 | 110 |
| 124 |
120 | 135 |
| 137 |
150 | 106 |
| 130 |
123 | 126 |
| 160 |
150 | 136 |
| 150 |
160 | 142 |
| 107 |
139 | 118 |
| 114 |
152 | 126 |
| 124 |
146 | 140 |
| 120 |
142 | 101 |
| 115 |
137 | 123 |
|
|
148 | 117 |
|
|
130 |
|
|
|
152 |
|
|
|
126 |
|
|
|
118 |
|
|
|
140 |
|
|
|
166 |
|
|
|
128 |
|
|
|
165 |
|
|
|
143 |
|
|
|
132 |
|
|
|
130 |
|
|
|
126 |
|
|
|
166 |
|
|
|
168 |
|
|
|
128 |
|
|
|
126 |
|
|
|
125 |
|
|
|
115 |
|
|
|
118 |
|
|
|
117 |
|
|
|
114 |
|
|
|
123 |
|
|
|
150 |
|
|
|
125 |
|
|
|
103 |
|
|
|
142 |
|
|
|
150 |
|
|
|
140 |
|
|
|
94 |
|
|
|
129 |
|
|
|
156 |
|
|
|
141 |
|
|
|
148 |
|
|
|
140 |
|
|
|
141 |
|
|
|
135 |
|
|
|
150 |
|
|
|
150 |
|
|
|
127 |
|
|
|
158 |
|
|
|
131 |
|
|
|
150 |
|
|
|
162 |
|
|
|
134 |
|
|
|
104 |
|
|
|
130 |
|
|
|
136 |
|
|
|
150 |
|
|
|
136 |
|
|
|
105 |
|
|
|
146 |
|
|
|
146 |
|
|
|
138 |
|
|
|
158 |
|
|
|
154 |
|
|
|
141 |
|
|
|
134 |
|
|
|
150 |
|
|
|
150 |
|
|
|
114 |
|
|
|
109 |
|
|
|
157 |
|
|
|
161 |
|
|
|
133 |
|
|
|
166 |
|
|
|
168 |
|
|
|
Здесь и далее для экономии времени и упрощения вычислительн6ой работы воспользуемся Matlab для проведения однофакторного дисперсионного анализа для сравнения средних арифметических значений выборок. Будем использовать функцию p = anova1(X) - функция позволяет провести однофакторный дисперсионный анализ для сравнения средних арифметических значений одной или нескольких выборок одинакового объема. Выборки определяются входным аргументом Х. Х задается как матрица с размерностью mxn, где m - число наблюдений в выборке (число строк Х), n - количество выборок (число столбцов матрицы Х). Выходным аргументом функции является уровень значимости p нулевой гипотезы. Нулевая гипотеза состоит в том, что все выборки в матрице Х взяты из одной генеральной совокупности или из разных генеральных совокупностей с равными средними арифметическими. p является вероятностью ошибки первого рода, или вероятностью необоснованно отвергнуть нулевую гипотезу. Если значение p 0, то нулевая гипотеза может быть отвергнута, т.е. хотя бы одно среднее арифметическое отличается от остальных значений. Выбор критического уровня значимости pKP для условия принятия нулевой гипотезы
предоставлен исследователю. Здесь и далее примем pKP равным 0,05.
После выполнения вычислений мы получаем:
p = 0.3001
Запишем выходные данные в таблицу дисперсионного анализа
Таблица №1.1.2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии | Сумма квадратов | Степень свободы | Средний квадрат |
Между выборками | 1012,4 | 3 | 337,451 |
Остаточная | 30577,2 | 112 | 273,011 |
Полная | 31589,5 | 115 | ----- |
p>p кр
Вывод:
Следовательно мы принимаем нулевую гипотезу, т.е. можно предположить что при 5% уровне значимости уровень гемоглобина в крови не зависит от инфекции вызывающей реактивный артрит.
II) Влияние фактора на наличие СРБ в крови
Таблица1.2.1.Зависимость уровня СРБ от инфекции вызвавшей заболевание
Группа
Группа
Группа
Группа
0
6
0
0
6
0
0
0
96
48
0
0
192
0
0
0
0
6
12
96
0
6
12
0
0
0
6
0
0
12
0
0
0
0
0
48
0
0
48
0
48
192
0
384
0
0
0
48
12
6
0
0
0
48
0
0
384
6
12
0
192
0
0
0
12
0
0
0
48
0
48
0
0
0
0
0
96
0
0
0
0
0
48
0
96
0
0
96
12
48
48
6
0
0
6
0
0
0
0
0
96
0
0
48
0
48
6
0
48
0
12
0
0
96
0
0
0
0
0
768
96
0
0
0
0
0
12
0
0
6
0
6
0
0
0
0
6
0
0
192
48
0
0
192
768
6
0
96
24
0
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
96
48
0
0
48
0
0
6
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
После выполнения вычислений мы получаем:
p =0.4677
Запишем выходные данные в таблицу дисперсионного анализа
Таблица №1.2.2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии | Сумма квадратов | Степень свободы | Средний квадрат |
Между выборками | 23192,8 | 3 | 7730,92 |
Остаточная | 1616980,7 | 178 | 9084,16 |
Полная | 1640173,5 | 181 | ----- |
p>p кр
Вывод:
Следовательно, мы принимаем нулевую гипотезу, т.е. можно предположить что при 5% уровне значимости уровень СРБ в крови не зависит от инфекции вызывающей реактивный артрит.
III) Влияние фактора на СОЭ
Таблица1.3.1.Зависимость СОЭ от инфекции вызвавшей заболевание
Группа |
Группа |
Группа |
Группа |
18 | 34 | 10 | 10 |
19 | 4 | 21 | 26 |
42 | 24 | 3 | 6 |
66 | 1 | 7 | 4 |
25 | 35 | 22 | 12 |
10 | 16 | 26 | 25 |
13 | 1 | 12 | 4 |
28 | 36 | 6 | 40 |
3 | 22 | 1 | 52 |
26 | 34 | 18 | 18 |
28 | 50 | 1 | 62 |
38 | 28 | 2 | 40 |
28 | 14 | 4 | 7 |
1 | 64 | 10 | 5 |
52 | 30 | 23 | 3 |
48 | 9 | 2 | 8 |
26 | 32 | 10 | 12 |
14 | 10 | 17 | 5 |
12 | 2 | 15 | 12 |
48 | 2 |
| 12 |
19 | 12 |
| 10 |
28 | 37 |
| 30 |
25 | 18 |
| 24 |
6 | 58 |
| 40 |
11 | 10 |
| 2 |
26 | 15 |
| 2 |
2 | 2 |
| 8 |
51 | 10 |
| 5 |
24 | 10 |
| 10 |
13 | 10 |
| 35 |
6 | 34 |
| 39 |
10 | 38 |
|
|
2 | 25 |
|
|
30 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
46 |
|
|
|
56 |
|
|
|
3 |
|
|
|
11 |
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
24 |
|
|
|
11 |
|
|
|
7 |
|
|
|
1 |
|
|
|
7 |
|
|
|
9 |
|
|
|
20 |
|
|
|
14 |
|
|
|
4 |
|
|
|
12 |
|
|
|
17 |
|
|
|
14 |
|
|
|
5 |
|
|
|
2 |
|
|
|
40 |
|
|
|
30 |
|
|
|
6 |
|
|
|
3 |
|
|
|
26 |
|
|
|
69 |
|
|
|
25 |
|
|
|
3 |
|
|
|
35 |
|
|
|
6 |
|
|
|
8 |
|
|
|
3 |
|
|
|
5 |
|
|
|
1 |
|
|
|
5 |
|
|
|
5 |
|
|
|
7 |
|
|
|
6 |
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
5 |
|
|
|
10 |
|
|
|
15 |
|
|
|
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
38 |
|
|
|
49 |
|
|
|
5 |
|
|
|
3 |
|
|
|
19 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
10 |
|
|
|
5 |
|
|
|
3 |
|
|
|
5 |
|
|
|
16 |
|
|
|
5 |
|
|
|
4 |
|
|
|
4 |
|
|
|
10 |
|
|
|
1 |
|
|
|
4 |
|
|
|
После вычислений получаем:
p = 0.0810
Таблица №1.3.2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии | Сумма квадратов | Степень свободы | Средний квадрат |
Между выборками | 1658,2 | 3 | 552,744 |
Остаточная | 43145,7 | 178 | 242,391 |
Полная | 44803,9 | 181 | ----- |
p > p кр
Вывод:
Следовательно мы принимаем нулевую гипотезу, т.е. можно предположить что при 5% уровне значимости СОЭ не зависит от инфекции вызывающей реактивный артрит.
IV) Влияние фактора на уровень Фибриногена в крови
Таблица1.4.1.Зависимость уровня фибриногена от инфекции вызвавшей заболевание
Группа |
Группа |
Группа |
Группа |
3.00 | 5.25 | 6.75 | 2.80 |
4.50 | 2.00 | 2.50 | 3.75 |
3.50 | 5.75 | 3.10 | 2.50 |
7.25 | 2.50 | 3.00 | 3.00 |
4.00 | 5.50 | 6.75 | 3.25 |
3.25 | 3.50 | 4.50 | 3.50 |
5.50 | 3.25 | 3.50 | 3.75 |
4.00 | 7.25 | 2.50 | 5.25 |
3.25 | 3.75 | 2.50 | 5.10 |
5.00 | 3.00 | 4.50 | 4.50 |
3.60 | 7.00 | 3.00 | 12.20 |
4.25 | 5.50 | 2.15 | 5.75 |
4.25 | 4.00 | 2.00 | 5.50 |
3.00 | 7.50 | 3.25 | 3.00 |
10.20 | 3.50 | 4.25 | 2.50 |
4.75 | 4.00 | 2.25 | 3.00 |
4.50 | 5.50 | 2.10 | 3.50 |
5.00 | 3.25 | 4.75 | 3.00 |
5.50 | 2.50 | 3.50 | 2.00 |
5.50 | 3.00 |
| 3.50 |
3.75 | 3.50 |
| 4.00 |
3.75 | 5.00 |
| 3.50 |
4.50 | 3.30 |
| 3.00 |
5.75 | 5.00 |
| 2.75 |
3.00 | 4.25 |
| 3.00 |
4.25 | 3.00 |
| 2.75 |
3.75 | 2.00 |
| 3.00 |
5.25 | 3.25 |
| 2.00 |
6.25 | 2.50 |
| 1.75 |
2.25 | 3.25 |
| 4.25 |
3.25 | 4.30 |
| 3.00 |
2.50 | 4.25 |
|
|
2.75 | 4.00 |
|
|
4.00 |
|
|
|
2.75 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
4.50 |
|
|
|
6.75 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
3.75 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
4.25 |
|
|
|
3.50 |
|
|
|
2.60 |
|
|
|
2.75 |
|
|
|
4.25 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
3.75 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
3.20 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
8.75 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
5.00 |
|
|
|
5.00 |
|
|
|
7.50 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
2.90 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
2.90 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
2.75 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
2.93 |
|
|
|
4.25 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
3.75 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
2.75 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
6.00 |
|
|
|
3.50 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
2.50 |
|
|
|
4.75 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
2.75 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
2.50 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
3.10 |
|
|
|
2.00 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
3.00 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
3.25 |
|
|
|
4.00 |
|
|
|
После вычислений получаем:
p =0.5494
Таблица №1.4.2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии | Сумма квадратов | Степень свободы | Средний квадрат |
Между выборками | 4.733 | 3 | 1.57754 |
Остаточная | 397.546 | 178 | 2.2334 |
Полная | 402.278 | 181 | ----- |
p>p кр
Вывод:
Следовательно мы принимаем нулевую гипотезу. т.е. можно предположить что при 5% уровне значимости уровень фибриногена в крови не зависит от инфекции вызывающей реактивный артрит.
V) Влияние фактора на показатель ВАШБП
Таблица 1.5.1.Зависимость ВАШБП от инфекции вызвавшей заболевание
Группа |
Группа |
Группа |
Группа |
15 | 25 | 45 | 67 |
28 | 25 | 57 | 65 |
63 | 35 | 40 | 50 |
45 | 33 | 33 | 45 |
40 | 65 | 55 | 55 |
80 | 45 | 50 | 27 |
20 | 50 | 55 | 58 |
48 | 25 | 40 | 45 |
75 | 45 | 0 | 30 |
35 | 44 | 45 | 50 |
55 | 100 | 48 | 35 |
85 | 65 | 30 | 20 |
45 | 55 | 25 | 78 |
43 | 64 | 20 | 50 |
45 | 15 | 40 | 60 |
50 | 15 | 20 | 75 |
50 | 40 | 13 | 75 |
56 | 28 | 30 | 30 |
10 | 15 | 5 | 55 |
55 | 25 |
| 15 |
45 | 17 |
| 30 |
95 | 70 |
| 20 |
32 | 45 |
| 40 |
25 | 55 |
| 35 |
70 | 40 |
| 35 |
45 | 10 |
| 15 |
28 | 5 |
| 55 |
27 | 25 |
| 30 |
75 | 10 |
| 25 |
45 | 2 |
| 16 |
55 | 35 |
| 30 |
35 | 60 |
|
|
33 | 45 |
|
|
5 |
|
|
|
45 |
|
|
|
35 |
|
|
|
73 |
|
|
|
55 |
|
|
|
56 |
|
|
|
43 |
|
|
|
55 |
|
|
|
20 |
|
|
|
53 |
|
|
|
30 |
|
|
|
55 |
|
|
|
55 |
|
|
|
15 |
|
|
|
70 |
|
|
|
60 |
|
|
|
36 |
|
|
|
20 |
|
|
|
38 |
|
|
|
15 |
|
|
|
53 |
|
|
|
12 |
|
|
|
23 |
|
|
|
40 |
|
|
|
52 |
|
|
|
25 |
|
|
|
0 |
|
|
|
70 |
|
|
|
95 |
|
|
|
25 |
|
|
|
10 |
|
|
|
27 |
|
|
|
40 |
|
|
|
20 |
|
|
|
45 |
|
|
|
15 |
|
|
|
17 |
|
|
|
25 |
|
|
|
25 |
|
|
|
10 |
|
|
|
35 |
|
|
|
70 |
|
|
|
12 |
|
|
|
5 |
|
|
|
38 |
|
|
|
5 |
|
|
|
0 |
|
|
|
5 |
|
|
|
65 |
|
|
|
57 |
|
|
|
5 |
|
|
|
0 |
|
|
|
25 |
|
|
|
5 |
|
|
|
20 |
|
|
|
21 |
|
|
|
5 |
|
|
|
10 |
|
|
|
15 |
|
|
|
15 |
|
|
|
23 |
|
|
|
35 |
|
|
|
3 |
|
|
|
10 |
|
|
|
37 |
|
|
|
После вычислений получаем:
p = 0.4569
Таблица №1.5.2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии | Сумма квадратов | Степень свободы | Средний квадрат |
Между выборками | 1210.5 | 3 | 403.498 |
Остаточная | 82391 | 178 | 462.871 |
Полная | 83601.5 | 181 | ----- |
p > p кр
Вывод:
Следовательно мы принимаем нулевую гипотезу. т.е. можно предположить что при 5% уровне значимости ВАШБП не зависит от инфекции вызывающей реактивный артрит.
VI) Влияние фактора на показатель ВАШСП
Таблица 1.6.1.Зависимость ВАШСП от инфекции вызвавшей заболевание
Группа |
Группа |
Группа |
Группа |
20 | 35 | 62 | 70 |
53 | 32 | 70 | 78 |
68 | 28 | 40 | 41 |
55 | 40 | 50 | 30 |
43 | 65 | 60 | 60 |
75 | 25 | 56 | 40 |
12 | 70 | 68 | 60 |
40 | 38 | 20 | 42 |
67 | 52 | 10 | 83 |
38 | 40 | 40 | 53 |
80 | 100 | 70 | 70 |
80 | 55 | 50 | 51 |
41 | 50 | 34 | 70 |
65 | 78 | 30 | 80 |
50 | 15 | 32 | 70 |
48 | 38 | 25 | 80 |
45 | 50 | 20 | 75 |
50 | 28 | 39 | 30 |
25 | 30 | 10 | 19 |
40 | 35 |
| 10 |
55 | 29 |
| 31 |
89 | 68 |
| 60 |
60 | 45 |
| 45 |
25 | 70 |
| 45 |
70 | 50 |
| 39 |
50 | 10 |
| 15 |
50 | 20 |
| 50 |
55 | 35 |
| 20 |
55 | 20 |
| 20 |
60 | 2 |
| 50 |
55 | 37 |
| 40 |
40 | 55 |
|
|
32 | 50 |
|
|
40 |
|
|
|
54 |
|
|
|
47 |
|
|
|
80 |
|
|
|
78 |
|
|
|
65 |
|
|
|
50 |
|
|
|
62 |
|
|
|
25 |
|
|
|
52 |
|
|
|
50 |
|
|
|
30 |
|
|
|
60 |
|
|
|
19 |
|
|
|
70 |
|
|
|
70 |
|
|
|
41 |
|
|
|
30 |
|
|
|
43 |
|
|
|
17 |
|
|
|
60 |
|
|
|
15 |
|
|
|
20 |
|
|
|
41 |
|
|
|
43 |
|
|
|
40 |
|
|
|
5 |
|
|
|
80 |
|
|
|
95 |
|
|
|
35 |
|
|
|
20 |
|
|
|
35 |
|
|
|
40 |
|
|
|
48 |
|
|
|
18 |
|
|
|
18 |
|
|
|
40 |
|
|
|
60 |
|
|
|
10 |
|
|
|
20 |
|
|
|
12 |
|
|
|
10 |
|
|
|
50 |
|
|
|
3 |
|
|
|
0 |
|
|
|
5 |
|
|
|
63 |
|
|
|
58 |
|
|
|
10 |
|
|
|
0 |
|
|
|
80 |
|
|
|
10 |
|
|
|
30 |
|
|
|
20 |
|
|
|
5 |
|
|
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
40 |
|
|
|
20 |
|
|
|
33 |
|
|
|
5 |
|
|
|
18 |
|
|
|
40 |
|
|
|
15 |
|
|
|
После вычислений получаем:
p = 0.3222
Таблица №1.6.2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии | Сумма квадратов | Степень свободы | Средний квадрат |
Между выборками | 1701.7 | 3 | 567.223 |
Остаточная | 85230.9 | 176 | 484.266 |
Полная | 86932.5 | 179 | ----- |
p>p кр
Вывод:
Следовательно мы принимаем нулевую гипотезу. т.е. можно предположить что при 5% уровне значимости ВАШСП не зависит от инфекции вызывающей реактивный артрит.
В связи с тем что не один из показателей активности заболевания а также показатели ВАШ не зависят от инфекции предшествующей реактивному артриту дальнейшее разделение данных на группы можно считать не целесообразным.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 192.