SPSSAU_实验医学研究_广义估计方程.pdf

SPSSAU-在线SPSS分析软件

SPSS分析广义估计方程GEE广义估计矩阵SPSSAU

广义估计方程GEE

Contents

1背景2

2理论3

3操作4

4SPSSAU输出结果5

5文字分析5

6剖析6

7疑难解惑6

广义估计方程是一种研究纵向数据（比如重复测量数据，面板数据）的方法。同一

测量对象的多次测量数据结果之间很可能有着相关关系，但是常见的研究模型（比如线

性回归）要求数据之间独立。因而这违反了数据独立性原则。此时可使用广义估计方程

进行研究。

如果是重复测量数据，通常会使用医学研究里面的重复测量方差进行研究，但是重

复测量方差要求数据完整不能有缺失，比如有20个研究对象，每个对象进行4次重复

测试，那么一定需要20*4=80个数据。但在实际研究中，有缺失数据较为普遍，此时此

不能使用重复测量方差进行研究，因而可以使用广义估计方程进行研究。不同的是，重

复测量方差是从差异关系角度分析，但广义估计方程是从影响关系角度分析。

除此之外，重复测量方差时，因变量Y只允许为定量连续数据。如果因变量Y的

数据分布为二分类，也或者泊松分布数据等，则无法使用，而广义估计方程也能支持。

特别提示：

在重复测量方差分析时，如果出现数据缺失，可使用广义估计方程进行研究；

重复测量方差分析是从差异的角度进行分析，广义估计方程是从影响关系角度

进行分析；

重复测量方差时，因变量Y为定量连续数据，自变量X是定类数据；但是广义

估计方程时，因变量Y为定量数据或者二分类数据，也或者泊松分布，负二项

分布数据均可，以及自变量的数据类型也无特别要求，如果是定类数据直接做

虚拟哑变量设置即可。

SPSSAU-在线SPSS分析软件

广义估计方程GEE案例

Contents

1背景2

2理论3

3操作4

4SPSSAU输出结果5

5文字分析5

6剖析6

7疑难解惑6

1背景

为研究青少年牙齿发育情况与年龄，性别的关系，现收集27名儿童，他们分别在

8，10，12，14岁共4个年龄时的牙齿长度指标（distance，垂体至翼上颌裂长度）。现

在想研究不同性别儿童牙齿长度指标是否有着明显的差异性。

明显的，本研究数据为纵向数据即重复测量，同一对象测量了4个年龄段（还有一

种纵向数据是比如同一对象测量不同的几个部位），本份数据由于没有缺失数据，因变

量为定量数据，因而也可使用重复测量方差进行研究（年龄为组内项）。本案例使用GEE

进行研究分析。

研究数据结构如下图：

SPSSAU-在线SPSS分析软件

✓subjectID：标识具体是哪个研究对象，本次共有27名儿童，编号分别从1~27；

✓性别：标识研究对象的性别，数字1表示男性，数字0表示女性；

✓年龄：标识研究对象的测量时间点，分别为8，10，12和14岁这4个时间点

进行测量，该项为组内项；

✓distance：牙齿长度指标“垂体至翼上颌裂长度”，该数据为定量连续数据，因此

需要使用回归模型。

2理论

广义估计方程涉及两个点，一是模型的选择，二是矩阵结构。如下图：

模型是根据因变量Y的数据分布选择；

✓如果因变量是定量连续数据，通常使用线性回归模型；

SPSSAU-在线SPSS分析软件

✓如果因变量的二分类数据，只有数字0或1，那么使用二元Logit或二元Probit回

归均可，一般情况下优先使用二元Logit回归，计量研究中使用二元Probit相对较

多。

✓如果因变量服从泊松分布，可使用泊松回归。如果因变量Y的数