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SPSS编程在Ridit分析中的应用
2017-05-16
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SPSS编程在Ridit分析中的应用
多样本有序分类资料(或等级资料)我们一般采用非参数检验——H检验(Kruskal-Wallis法),但其结论只得出三组或多组间总的有差别,若要知道两两间是否有差别,则没有Ridit分析只要一次就能得出两两比较结果那么方便。Ridit分析是一种关于等级资料进行对比组与标准组比较的假设检验方法,其基本思想是先确定一个标准组(常用以往积累资料或样本含量相当大的资料)作为特定总体,求得各等级的R值,标准组平均R值理论上可以证明等于0.5,其它各组与标准组比较,看其可信区间是否与0.5重叠,来判断组间的统计学显著性[1],最后得出专业解释。而Ridit分析在SPSS中却没有现成的模块,但我们可以通过编程可以方便的实现之,兹介绍下:

1.  建立或调用SPSS数据文件
某医生用三种方剂治疗某妇科病,疗效如表1,问三种方剂的疗效有无差别[2]。首先建立表1的1~4列数据文件,EFFECT:疗效(1:无效,2:好转,3:显效,4:控制);A:糖衣片频数;B:黄酮片频数;C:复方组频数。
表1 三种方剂疗效比较的SPSS数据文件(第1~4  列)及编辑后运行的各等级Ridit值计算表
疗效 糖衣片 黄酮片
A EFFECT B
② ① ③
1 48 5
2 184 16
3 77 18
4 52 19
2.SPSS程序的编制和运行
(1)在数据编辑窗口(Data Editor),通过通过菜单选择:File→New→Syntax,打开语句编辑窗口(Syntax Editor);若已经建立程序,可通过Open→Syntax直接打开。
(2)在语句编辑窗口,用键盘输入表2的程序。
表2 Ridit分析的SPSS程序(不要输入行号)
行号  程序  行号  程序
1  CREATE L=CSUM(A).  17  T-TEST
2  COMPUTE L1=LAG(L,1).  18   /TESTVAL=0
3  IF (effect=1) L1=0.  19   /VARIABLES=R
4  COMPUTE D=A/2.  20   /CRITERIA=CIN (.95) .
5  COMPUTE T=L1+D.  21  WEIGHT BY B .
6  IF (EFFECT=4) S=L.  22  T-TEST
7  SORT CASES BY EFFECT(D).  23   /TESTVAL=0
8  LOOP IF (EFFECT<4).  24   /VARIABLES=R_B
9  COMPUTE S1=LAG(S,1).  25   /CRITERIA=CIN (.95) .
10  COMPUTE S=S1.  26  WEIGHT BY C .
11  END LOOP IF (EFFECT=1).  27  T-TEST
12  COMPUTE R=T/S.  28   /TESTVAL=0
13  SORT CASES BY EFFECT(A).  29   /VARIABLES=R_C
14  COMPUTE R_B=R.  30   /CRITERIA=CIN (.95) .
15  COMPUTE R_C=R.  31  EXECUTE.
16  WEIGHT BY A .    
以上程序在语句编辑窗口输入时,不要输入行号,程序中的英文字母不分大、小写。另外该程序也可在Word、记事本等其他文本编辑软件中编辑,然后只要通过复制将程序粘贴到Syntax Editor窗口。
(3)在语句编辑窗口,通过菜单选择:Run→All运行程序。
3.结果解释
以上程序是以糖衣片(A)组作为标准组计算R值,L:累积频数(为求L1的中间变量);L1:累积频数下移一行;D:标准组各等级之半;T:为L1栏加上D栏的值;S:标准组的总例数;S1(为求S的中间变量);R:标准组的R值。程序运行后,还可在Output窗口中查看到A、B、C三组的平均R值及95%的可信区间:糖衣片的平均R值为0.5,与理论相符,说明计算正确;黄酮片:平均R值为0.6493,95%CI(0.5758,0.7228);复方片:平均R值为0.5045,95%CI(0.4371,0.5718)。根据可信区间是否与标准组(理论上为0.5)相交来决定各对比组间的显著性水平,如图1,糖衣片的R值对应于0.5,复方片95%的可信区间与糖衣片平均R值(理论上为0.5)重叠,所以P>0.05,故复方片与糖衣片之间的疗效无统计学显著性,尚不能认为两者疗效间有统计学差异;而黄酮片可信区间与理论R值0.5不重叠,则P<0.05,故黄酮片与糖衣片之间的疗效存在统计学显著性;同理可知,黄酮片与复方片的可信区间也不重叠,故两者疗效存在统计学差异。

图2 标准组平均R值、对比组平均R值及95%可信区间
4.程序解释
第1~3行:计算标准组累计频数(移下一行)。CSUM(Cumulative sum)为计算标准组的累加和L,LAG(variable,ncases)为数值型函数或字符型函数[2],返回数据集中某一变量(variable)的ncases之前的观测值所属变量的值,对第1个观察值来说,将返回缺失值(数值型变量)或空格(字符型变量)[3]。本例实际上是将变量L的值下移一行。
第4行:计算D标准组各频数之半。
第5行:计算T,即标准组各频数之半与累计频数(移下一行)之和。
第6~11行:计算标准组总例数S,其中S1是为了计算S而设定的中间变量,LOOP和END LOOP为循环语句,必结合使用,可同时控制变量转换的次数和条件,本例中的第一次循环,对EFFECT<4的个例进行变量转换;第二次循环时,对EFFECT<3的个体进行变量变换,直至EFFECT=1,循环结束。
第12~15行:产生标准组及A组(变量A_R)和B组(变量B_R)的R值,这三组的R值是一样,其中A组与B组的R值是为了计算A、B两组的可信区间作准备。
第16~31行:分组计算糖衣片A(标准组)、黄酮片B及复方组C的95%的可信区间,可在Output窗口中查看。第16、21、26行分别对A、B、C各组的频数进行加权(Weight),第17~20行是调用T-Test程序计算标准组的平均R值。第22~25行和第27~30行为分别计算黄酮片(B组)及复方组(C组)的平均R值及95%的可信区间。
5.组内不能确定标准组时SPSS的处理方法
若标准组数量很大时,可看作总体(如上例把糖衣片看成标准组),不必计算抽样误差,将对比组作为样本进行检验。但有时相互比较的各组样本中往往并无例数很多的组别,如仍将其中一组作为标准组依照上例方法处理是不适当,这时可将各组的等级合并,以其合计数作为各等级的标准分布,计算各等级的Ridit值。在以上程序中只要利用COMPUTE命令产生一个新的变量来表示各组的等级合并,如在第1行插入:COMPUTE Tf(合计频数)=A+B+C;再将上面的程序作适当的修改,即可算出各组的平均R值。然后用u检验公式(两组时用)或χ2检验公式(多组时用)进行假设检验[2],u值或χ2值计算可以在Transform→Compute菜单中利用软件提供的各种函数和表达式来实现,同时也可利用其中的统计函数u值累积分布函数(CDF.NORM(u,0,1))或χ2累积分布函数(CDF.CHISQ(χ2,df))直接返回相应的P值,具体过程不多加详述。

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