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AME统计011|如何用GraphPad Prism进行两组连续变量的比较

Published at: 2015年第1卷第S1期

胡志德
关键词:

两组连续变量的比较是临床科研中经常遇见的问题,比如比较试验组和对照组的年龄是否相同。对于此类数据的分析,首先应看再试验设计上是否进行了配对,之后再看数据是否呈正态分布,方差是否齐。对于此类数据的数据,大致可以遵循图1所示的原则。

 

图1 两组变量变量比较的原则

 

可以用于两组资料比较的软件很多,比如SPSS,SAS和Stata等功能强大的专业统计软件。但笔者更倾向于用GraphPad Prism,因为该软件操作简单,结果更容易解读。实际上,在临床科研中遇到的绝大部分统计问题,都可以通过GraphPad Prism来解决。GrapgPad Prism是一款侧重于科学绘图的软件,但其同事具备简单的统计学功能。本文所采用GraphPad Prism为6.0版本,其他版本的操作与此类似。该软件的安装教程在网上均可找到,在此不再赘述。本文仅简单演示如何在GraphPad Prism进行两组连续变量的比较。

 

1数据的录入

打开GraphPad Prism软件后,软件会让操作者选择数据的输入类型,此时注意选择“Column”这个选项。如图2所示:


图2:数据类型的选择

之后分别输入两组变量的值。如图3所示,实验组共5个样本,检测数值分别为1,2,3,4和5;对照组也是5个样本,分别是4,5,6,7和8。也可以在表头上对数据进行标识,分别为Experiments和Controls。如果此处不进行标识,默认的组名是Dataset A和Dataset B。

图3 在GraphPad Prism中录入结果

 

2结果的运算

结果录入完毕后,点击菜单栏中的Analyze,会出现如图4所示的界面。注意左侧一定要选中”t tests (and nonparametric tests)”。


图4 选择统计方法

 

点击图4中的OK,会进入如图5所示界面。在此界面中,软件要求作者选择是否配对(Paired和Unpaired),并决定选择参数检验还是非参数检验。所谓参数检验就是指配对t检验或独立样本t检验,而非参数检验则是指Mann-Whitney U检验或配对Wilcoxon检验。如果选择参数检验(默认两组数据均呈正态分布),软件会让操作者选择方差是否齐。

如果方差齐,软件会选择t检验,如果不齐,软件推荐Welch法。需要说明的一点是,如果两组数据均呈正太分布,但方差不齐,此时应采用校正t检验,目前有三种主要的校正t检验法:Cochran & Cox法、Satterthwait法和Welch法。GraphPad Prism仅支持Welch法。

如果两组数据不呈正太分布,则应该选用非参数检验。非参数的两个选项分别是Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验。一般选择Mann-Whitney U检验。


图5 选择统计方法

除了Experimental Design以外,还可以对Optional选项里面的内容进行修改。如图6所示。一般建议选择“Discreptive statistics for each data set”(展示各组数据的均数、中位数、标准差、秩和等)选项。在P value一段,系统默认为双尾检验,一般建议不要更改。

图6 统计选项

所有的选项选择完毕后,点击OK即可进行计算。

3结果的解读

结果一般分为两个部分,一是差异是否具有统计学意义;二是差异有多大。如果研究者选择了Mann-Whitney U检验,则可得到如图7所示的结果。


图7 非参数分析结果的解读

 

参数分析结果的解读与此类似,只不过多了个F test to compare variances,即方差是否齐。一般认为,P值大于0.10才可以认为两组数据方差相同(注意:是“大于”,不是“小于”!是“0.10”,不是“0.05”!!!!)。

4检验数据是否呈正态分布

可能有的读者会问GraphPad Prism能否判断数据是否呈正态分布。其实是可以进行正态分布检验的。以上述两组数据为例,首先点击Analyze,然后选择XY Analysis下面的Column statistics。如图8所示:


图8 进行正态分布检验

如图9所示,GraphPad Prism提供了三种检验数据是否呈正态分布的方法:D’Agootino-Pearson法,Kolmogorov-Smirnov法和Shapiro-Wilk法。针对同一种数据,三种方法的计算结果大同小异。虽然GraphPad Prism不推荐用Kolmogorov-Smirnov法,但根据笔者经验,在国际上发表论文时,多采用Kolmogorov-Smirnov法的结果,可能是因为当样本量太小时,Shapiro-Wilk法和D’Agootino-Pearson法无法给出检验结果。当然,也可以三种方法都选择,综合判断数据是否呈正态分布。


图9 进行正态分布检验(第二步)

选择好统计方法之后点击OK,就可以得到正态检验的结果,如图10所示。需要特别说明的是:在正态检验中,一般认为P大于0.10才表述数据呈正态分布(注意:是“大于”,不是“小于”!是0.10,不是“0.05”!!!!)。在本案例中,两组数据的P值均为0.20,因此可以认为两组数据均呈正态分布。


图10 Kolmogorov-Smirnov法结果的解读

5结语

综上,本文讨论了两组连续变量比较的原则,并就如何在GraphPad Prism中进行两组变量的比较,以及如何进行正态检验进行了演示。实际上,很多软件都可以进行上述操作,只是笔者认为GraphPad Prism的操作最为简单,结果也容易解读。通常情况下,我们在临床医学科研中遇到的统计学问题并不是十分复杂,使用GraphPad Prism基本可以满足作者的要求。在国际杂志上发表论文时,很多作者也在文中说明自己的所用的统计学软件为GraphPad Prism,审稿人并不会因为GraphPad Prism较为简洁而认为统计结果不可靠。其实不管是什么统计软件,能解决科研中遇到的统计学问题才是关键。

作者|胡志德,AME学术沙龙委员、Section Editor (Systematic Review and Meta-analysis),工作于济南军区总医院实验诊断科,现为第二军医大学临床检验诊断学博士研究生,以第一作者或通讯作者身份发表SCI论文十余篇,并获得国家青年科学基金一项。

本文题图来自网络,文章由AME科研时间(微信号:amegroups)独家发布,转载请注明出处。

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点击链接可查看作者上期文章《如何用Sigmaplot绘制ROC曲线?》http://kysj.amegroups.com/articles/2069

Doi:10.3978/kysj.2014.1.612

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