R语言ANOVA检验数据分析可视化案例报告.docx

R语言ANOVA检验实例：不同药物药效的检测在本文中将通过R自带的ANOVA检验方法对三种药物A、B、C的镇痛效果进行检验，分析不同药物的 药效首先检测小鼠用药前平均热痛反应时间然后分别注射定量的药物给同种小鼠，并在15min、30min、60min 检测其用药后平均热痛反应时间每种药物检测重复10次，所得数据如下：N> agr xm»D SV y w^ii- »■ w mirf »□>3BM UlTfT?13 ?iw?t »W?LTOR -HN UVV界X』TW -]J 3«5 !■"in?* w ?ww313- n 4miv 19 mmIMFiwmrwIMar 4IM-JU*I1T■-FF,I”*■IPI4JI-iV4JJIEJS-jN¥mhrpl£llUITITL**»V513障伟*gq13>IJ-IP7+><■心季!515-JV99MTK3»4T#ii-K>*JW.Jg_i心L1.0211X1.illU»LM.T0RAWDATA.png其中％代表痛阈提高百分率，计算公式为：用药后乎均热痛反应时间-用药前平均腕度应时间痛阈提商百分率= X100%用药前平均丞痛反应时间痛阈提高百分率计算公式然后我们将数据整理为以下格式并保存为csv文件：timeABCOmin1089Dmin16811Dmin8.9510.859.21Omin10ID12Dmin7.415263Omin5.5177.5Omin10310314.8Omin6132DDmin17.211J56.05Dmin13.06511.74520.76515min2D172615min60ID2815min6D10.87.9915min38131415min6014.814.615min6096015min243711.76D15min69143D15min29+91DJ15A15min6014.846D30m in11133530min3862330min40.977.0816.53Dmin19141130m in1391330min16ID3330min29.488.7743.2730m in17132230min42.511344,730m in31.7615.786D6DminID145D60min19101560min10.0464153160min1418126Cmin8.114ID60min5151160min22.481D321L7560min171312整理后的数据整理后的数据接着，我们首先将数据导入R：drug<-read.csv('drugdata.csv',header=TRUE)#导入 R attach(drug)time<-factor(time)#对数据格式进行处理将其转化为因子然后我们初步先了解一下数据情况，计算不同药物在不同时间点的用药后平均热痛反应时间的平均值及方 差：#calculate mean and sd of each group (drugA,B,C)#DrugAA_mean<-tapply(A,time,mean)A_meanA_sd<-tapply(A,time,sd)A_sd#DrugBB_mean<-tapply(B,time,mean)B_meanB_sd<-tapply(B,time,sd)B_sd#DrugCC_mean<-tapply(C,time,mean)C_meanC_sd<-tapply(C,time,sd)C_sd结果如下:Iculate mean and sd of each gr<>up (drugA^B, C) ^DrugAA_mean<-tapply(A ime,mean)A_mean## Omin 15m in 30min 60m in ## 10.4415 47.2270 26.3710 15-4740A_sd<-t apply (A r t inie, sd)A_sdtt# Omiu 30 min 60miilff# 3.936823 17.08804& 11.562691 7.110943B_mean<-tapply(B rtime r mean)E_mean## Omin 15min 30min 60min 邮 11.5445 12.5840 10.7930 12_9630B_sd<-t a.pply(B .tiuife ,sd)B_sd邮 Omin 15m.in 30min 60 min 邮 2.877600 2.554191 3.159627 4.000928WTtiajCC_mean<-tapply(C rtime,mean)C_meanff# Omitl 15m in 30miU 60m in## 11.6625 31.5690 30.1470 19.4B60C_sd<~t apply(C,time,sd)C_$d## Omin 15niiiL 30 min 60min牌 5.306733 20.803292 15.885762 16.255362岸tan a ts dngAfitA<-aov(A-time)TukeyHSD(fitA)平均值和方差计算结果我们可以用绘图的方式更加直观地了解一下不同药物的药效，有一个初步的判断:plot(c(0,15,30,60),A_mean,type = 'b',xlab='Time',ylab='Efficacy',main = 'The efficacy of Drugs',pch=16,col='red') lines(c(0,15,30,60),B_mean,type = 'b',pch=16,col='blue') lines(c(0,15,30,60),C_mean,type = 'b',pch=16,col='green') legend('topright',c('A','B','C'),lty=c(1,1,1),pch=c(16,16,16),col=c('red','blue','green'))The efficacy of Drugs\ I I I I I r0 10 2Q 30 40 5。

网Timeimage.png通过上图我们可以初步发现，A的药效最强但持续时间较短，B几乎没有药效，而C虽然药效不如A但是 药效更加持久但是，我们的判断真的可靠吗？因此我们要进行检验进一步，我们检验不同药物的药效，首先我们来剖析一下这个问题：我们要探究不同药物发挥药效的过程，即在比较不同时间点用药后平均热痛反应时间是否存在差异，这是 一个组间比较问题，其零假设为：代表不同时间点之间药后平均热痛反应时间不存在差异 我们可以先用ANOVA方法粗略了解一下：结果如下:&uinmary{fitA)timeSum Sq Mean Sq F value Pr(>F)7986 2661.8 21.65 3<46e-0B …## Re&iduals 36 4426 122.9册 ## Signif. codes： 0 +***' 0.001 '**" 0.01 f 0.05 '.p 0,1 1 J 1summary(fitB)## timeI&f Sun Sq Mean Sq3 的.3 9.765F value Pr(>F)0,557 0.423## Residuale 367.2 10.199&uini^az^y { f itC)timeSum Sq Mean Sq F value Pr(>F)2^54 884.5 3.629 0*0221 *"Residuals 36 679fi 244.4## ---柑 SigniE. codes： 0 +***' 0-001 ' **" 0,01 0,-D5 0,1ANOVA的结果可以发现药物A、C确实起了药效，其p-value小于0.05。

而药物B的p-value大于0.05，说明其各时间点 并无差别因此，证实了我们的判断药物B没有作用现在，我们知道了药物A、C起了药效，但是不同时间点是否存在差异呢？aov()方法可以告诉我们0min、15min、30min、60min之间是否存在差异，但是不能具体哪两者之间存在差 异，此时我们进一步用TukeyHSD()的方法进行分析TukeyHSD(fitA)TukeyHSD(fitC)结果如下:## Tukey multiple comparisons of means## 95% JEamily-wise confidence level#### Fit; aov(formula = A - time)##$timediffIwruprP adj15niin-0min36.785523.43076950.1402310.000000130min-0min15.92952.57476929.2842310.014089060niin*0min5.0325-8.32223118.3872310.74184223 0rain-15min-20.8560-34.210731-7.5012690.000909360ntin-15min-31.7530-45.107731-18.3982690.000001260mi.n-30min-10.8970-24.2517312.4577310.1432697TukeyHSD of DrugA‘ ‘ JB-P JQF AT J^3rr‘J rr >Kr fl Jp, / ^.! xwf .is—— fftT ——^M— .Ini—J? IT* JJ7 TF* TT* TN TT■-我们可以发现15min与0min、30min与0min之间存在明显差异说明药效在15min时巳经产生，30min仍存 在药效。

但是15min与30min之间也存在明显的差异，。