黄艳红 袁宏俊 陈梦倩
(安徽财经大学统计与应用数学学院,安徽蚌埠233030)
器官移植认知度和意愿度的多元Logistic回归分析①
黄艳红 袁宏俊 陈梦倩
(安徽财经大学统计与应用数学学院,安徽蚌埠233030)
针对器官移植和捐献认知度和意愿度研究问题,通过检验影响器官移植认知度和器官捐献意愿度的影响因素的样本是否满足独立性假设和正态性假设,然后对这些因素分别构建方差分析模型,最后综合这些因素建立多因素logistic回归模型,运用SPSS、MATLAB软件得出各因素对认知和意愿的影响程度大小和单个因素具体如何影响器官捐献认知度和意愿度的相关结论.
器官移植和器官捐献,认知度和意愿度,单因素方差分析模型,多元Logistic回归模型,SPSS
医学的进步使得部分器官衰竭的患者不再必须面对死亡,器官移植技术的飞速发展使得这些患者有了被救助的机会.每年共有数千名肝脏、肾脏、或者心脏衰竭的患者由此开始了新的人生旅程.但由于器官来源极其有限,每年仍然有过万名患者在苦苦等待能够进行移植的器官[1].随着社会的不断发展,器官紧缺成为我国器官移植发展的瓶颈.我国目前每年约有30万患者需要器官移植,现阶段我国公民身后器官捐献率约为0.6/100万人口,是世界上器官捐献率最低的国家之一.中国此前绝大多数的移植器官来源于死囚捐献,但自2015年1月1日起,已全面停止使用死囚器官作为移植供体来源.器官供体的缺乏在世界各国普遍存在,和国外相比中国显得更为短缺.器官移植的基础是器官捐赠,为积极推动我国器官移植事业的发展,研究我国器官移植和捐献认知度以及意愿度的相关情况具有较强的实际意义[2].
方差分析分析要满足三个假设,即观测是否彼此独立,观测是否为正态分布的样本,以及由各因素水平分成的各组的方差是否相等[3],当这些假设满足时,就可以进行单因素方差分析.因此为了放了方便SPSS分析数据,本文分别对影响因素指标变量进行标签和数值型变量进行变量值标签,分别对不同性别、不同宗教信仰、不同文化程度及不同婚姻状况下器官捐献认知度和意愿度大小进行独立性检验,同时进行正态检验,在检验成立的基础上构建了单因素方差分析模型.
1.1 影响因素变量标签和变量值标签
由于指标名称太长,有的指标名称甚至超过8个字符,所以我们对影响器官移植认知度和器官捐献意愿度变量名称进行标签,以方便SPSS软件数据处理,给出的定义因素指标名称标签,例如变量文化程度:研究生及以上为标签4,大学本(专)为标签3,高中(中专)为标签2;中学为标签1,小学及以下为标签0.性别、年龄和职业中的变量标签名与文化程度类似标法.
为了便于说明各种因素对器官移植认知和器官捐献意愿的影响程度,本文将体现对器官移植认知度和器官捐献意愿度的问题的选项按照取值的含义分别进行解释和说明,以第一个认知度问题为例,定义“听说过器官移植” 这个数值型变量,取值为0和1,其中变量值0表示“否”,1表示“是”.若一个数值型变量有超过两个不同程度的选项,那么赋值的大小依次类推;接着将这些数值型变量的赋值进行累加,得到最终能够表示对器官移植认知度和器官捐献意愿度大小的数值.如此会得到一个结论:即器官移植认知度和器官捐献意愿度的数值越大,则这个因素对对器官移植认知和器官捐献意愿的影响程度越大.
表1 性别与器官移植认知度列联表
认知程度大小低高总计男99527626女103621724总计20211481350
1.2 独立性检验和正态分布检验
影响器官移植的认知度和器官捐献意愿度的因素很多,为了使文章的内容更充实紧凑,本文只给出对器官移植的认知程度是否和性别有关的列联表独立性性检验[5],性别与器官移植认知度的列联表见表1.
根据表1中的数据,得到p的观察值为0.665.k2=0.665>0.445,根据标准的独立性检验表[4]知道P(k2>0.445)=0.5,即有50%的把握可认为性别与器官移植的认知度大小有关.但是需要注意的是我们在蚌埠市调查的人群是随机的,这些性别的样本之间是相互独立的,所以满足方差分析的独立性假设.同理,其他影响器官移植认知度和器官捐献意愿度的因素的样本都是相互独立的,即都满足单因素方差分析的独立性假设.
若p的密度函数(频率曲线)为正态函数(曲线)
则称p服从正态分布,记作X~N(μ,σ2).其中μ、σ分别表示该分布函数的均值和标准差,不同的μ、σ对应不同的正态分布.
为考虑方便,我们设所需对比检验的样本分别为Y1和Y2,在检验Y1,Y2是否服从正态分布中,我们先假设二者的分布服从正态分布[5].即设:原假设为:u0:即样本Y1,Y2服从正态分布;备择假设为:u1:即样本Y1,Y2不服从正态分布;对该样本进行lillietest检验,设标准值为:H0,其检验标准为:H0=0:接受原假设,即检验样本服从正态分布;H0=1:拒绝原假设,接受备择假设,即检验样本不服从正态分布.此模型的Y1:器官移植不同认知度下男性人数值;Y2:器官移植不同认知程度下女性人数值.
表3Y1,Y2的均值和方差值
样本H0是否服从正态均值标准差值Y10是104.33380.7606Y20是225179.9267
同独立性检验一样,本文只给出性别和器官移植认知度的正态检验,运用MATLAB[5],得到表3.即p均服从正态分布,具体为Y1:N~(104.33,80.762);Y2:N~(225,179.932).即符合单因素方差分析的正态分布假设.同理年龄、文化程度及职业都符合单因素方差分析正态分布假设[6].
1.3 方差分析结果
这里以器官移植认知度大小为观测变量,性别、文化程度、年龄和职业为控制变量[7],通过方差分析对文化程度、年龄和职业对器官移植认知度的影响进行分析.运用SPSS软件可得到文化程度、职业、年龄与器官移植认知度大小的方差分析表[8],分别见表4、表5、表6和表7.
如果只考虑性别单个因素的影响,则在器官捐献认知程度总变差中,不同性别可解释的变差为0.117,抽样调查引起的变差为637.383,它们的方差为0.117和0.473,相应的F统计量为0.247,对应的概率p值近似为0.619.系统默认的显著性水平为0.05,所以大于显著性水平,则没有理由拒绝原假设,即不同性别对器官捐献认知度没产生显著影响.
如果只考虑职业单个因素的影响,则在器官捐献意愿程度总变差中,不同文化程度可解释的变差为3.465,抽样调查引起的变差为627.5,它们的方差为1.539和1.423,相应的F统计量为1.539,对应的概率0<0.018<0.002 3值近似为0.系统默认的显著性水平为0.05,所以0<0.018<0.002 3小于显著性水平,则拒绝原假设,即不同职业对器官捐献意愿度产生极显著影响.
表4 (性别)方差分析器官捐献认知度
表5 (文化程度)方差分析器官移植认知度
平方和df均方F显著性组间 4.56560.7611.6140.001组内632.93513430.471--总数637.5 1349---
如果只考虑文化程度单个因素的影响,则在器官移植认知程度总变差中,不同文化程度可解释的变差为4.565,抽样调查引起的变差为632.935,它们的方差为0.761和0.471,相应的F统计量为1.614,对应的概率0<0.018<0.002 3值近似为0.系统默认的显著性水平为0.05,所以0<0.018<0.002 3小于显著性水平,则有理由拒绝原假设,即不同文化程度对器官移植认知度产生极显著影响.
表6 (职业)方差分析器官移植认知度
平方和df均方F显著性组间 3.46560.5611.5390.0023组内616.7356820.652--总数627.5 684---
表7 (年龄)方差分析器官移植认知度
平方和df均方F显著性组间 2.47610.3750.8230.018组内538.6436810.674--总数587.5 684---
表8 两两比较分析表
观察表8可以得到,如果只考虑年龄单个因素的影响,则在器官移植认知程度总变差中,不同性别可解释的变差为2.476,抽样调查引起的变差为538.643,它们的方差为0.375和0.674,相应的F统计量为0.823,对应的概率0<0.018<0.002 3值近似为0.018.系统默认的显著性水平为0.05,所以小于显著性水平,则拒绝原假设,即不同年龄对器官移植认知度有显著影响.
我们还对年龄段进行了两两比较,即可以得到不同的年龄段对器官移植的认知度的影响的差异.见表8.
根据上表8可以得出,16-25岁人群与>55岁人群对器官移植认知度影响程度的显著性0.001 2<0.05,即它们对器官移植的认知度的影响具有显著性的差异.16-25岁的人群对器官移植的认知度较大,而>55岁的人群对器官移植的认知度较小.并且16-25岁人群与26-35岁人群对器官移植的认知度的影响显著性0.0611>0.05,即它们对器官移植的认知度影响没有显著性差异,16-25岁和26-35岁人群对器官移植的认知度都较大.36-45岁和46-55岁和55岁以上的人群他们对器官移植的认知度基本一致,与16-35岁人群存在显著性差异,即对器官移植的认知度较低.
综上可得,因为0<0.018<0.0023,所以性别、宗教信仰、文化程度及婚姻状况影响器官移植认知度大小依次为文化程度>年龄>职业.方差分析器官捐献意愿度的原理和方法和方差分析器官移植认知度一样,由于版面限制,本文直接给出结果,即显著性大小0<0.013<0.024,所以性别、宗教信仰、文化程度及婚姻状况影响器官捐献意愿度大小依次为文化程度>职业>年龄[9].
1.4 结果分析
(1)文化程度是影响器官移植认知程度和器官捐献意愿程度的主要因素,随着文化程度的提高,人们对器官移植的认知程度增强,对器官的捐献意愿程度也有所提高.
(2)不同年龄段对人们器官移植认知程度和器官捐献的意愿程度有显著地影响,80后和90后的人群对器官移植认知度和器官捐献意愿度都较高,而老一辈的人群对器官移植认知度和器官捐献意愿度都较低.
(3)不同职业对人们器官移植的认知程度和器官捐献的意愿程度也有较大的影响,知识型和技能型的人群对器官移植认知度和器官捐献意愿度都较高,而服务型和劳动型的人群对器官移植认知度和器官捐献意愿度都较低.
单因素方差分析得到的只能得到这些影响因素哪一个对器官捐献认知度和意愿度影响最大,并没有具体得到每一个因素是怎么具体影响器官捐献认知度和意愿度,因此为了继续探究一下每一个影响因素与器官捐献认知度和意愿度具体关系式,下面运用多元Logistic回归[10]模型来分析这个问题,
2.1 模型的准备
本文Logistic回归模型的自变量为单因素方差分析中得出的前三个主要变量,即文化程度、年龄和职业.由于Logistic回归模型的自变量不许为定性变量[11],本文选择反映器官移植认知度大小的得分情况来说明人群对器官移植的了解程度(分别用数字1、2、3、4、5、6代表不理解到非常了解五种认知度)作为因变量,同理选择器官捐献意愿度大小的得分情况来说明人群对器官捐献的意愿情况(分别用数字1、2、3、4、5、6代表非常愿意到非常愿意五种意愿度)作为因变量[12].
2.2 器官移植认知度多因素Logistic回归分析结果
运用SPSS软件对器官移植认知度和其影响因素的数据进行Logstic回归,得到器官捐献认知度回归分析表,具体见表9,可以得到下面3个结论.
(1)年龄段在16-25岁和26-35两个区间内,因素通过了显著性检验(Sig=0.028<0.05;Sig=0.016<0.05),因此认为年龄在这两个区间内的人群对器官捐献的认知程度大,了解更深入.
(2)文化程度为大学(大专)、研究生及以上都通过了显著性检验(Sig=0.002<0.05,Sig=0.002<0.05),说明大学生和研究生以及研究生以上学历的人对器官认知度程度较高;文化程度为初中,高中(中专)学历的人,没有通过显著性检验(Sig=0.097>0.05,Sig=0.082>0.05),但是其双尾检测值并不是远大于显著性水平,因此得到文化程度为初中,高中(中专)学历的人对器官移植认知程度较高;文化程度为小学及小学以下学历的人也没有通过显著性检验(Sig=0.567>0.05),其双尾检测值远大于显著性水平,因此我们得到小学及小学学历的人对器官移植认知程度较低.即文化程度越高,对器官捐献的认知程度就越高,因此文化程度对器官捐献认知的影响很大.
表9 器官捐献认知程度的多因素Logistic回归分析结果表
(3)职业是知识性和技能性的人群通过了显著性检验(Sig=0.000<0.05,Sig=0.001<0.05),对器官移植的认知程度高;职业是劳动性和服务性的人群没有谈过显著性检验(Sig=0.083>0.05,Sig=0.082>0.05),因此判断劳动性和服务性的人群对器官移植认知程度较低[13].
2.3 器官捐献意愿度多因素Logistic回归分析结果
运用SPSS软件对器官捐献意愿度和其影响因素的数据进行Logstic回归,得到器官捐献认知度回归分析表,具体见表10,可以得到3个结论:
(1)年龄对器官捐献的意愿程度影响较大,和器官移植的认知度一样,年龄在16-25岁和26-35岁两个区间范围内,都通过了显著性检验(Sig=0.006<0.05,Sig=0.008<0.05),即年龄在这两个区间的人对器官捐献意愿度高;年龄在16岁以下也没通过显著性检验(Sig=0.084>0.05),年龄在36-45岁之间和55岁以上这两个年龄段也没通过显著性检验(Sig=0.136>0.05,Sig=0.404>0.05),虽然这这些人群对器官捐献意愿度都较低,但是两者意愿度内在原因不同,前者是被动的不愿意,随着年龄的增长和知识的积累,他们对器官捐献的意愿程度会变高,后者是主动的不愿意.因此得到年龄越大,器官捐献的意愿程度越低.
(2)文化程度为大学(大专)、研究生及以上都通过了显著性检验(Sig=0.013<0.05,Sig=0.001<0.05),文化程度为小学及小学以下、初中和高中(中专)学历都没有通过显著性检验(Sig=0.378>0.05,Sig=0.341>0.05,Sig=0.064>0.05),参数估计结果与预期定性分析也相吻合,即文化程度越高,器官捐献意愿程度越高,因此,文化程度对器官捐献意愿的影响显著性很强.
(3)职业对器官捐献的意愿度产生的效应和对器官移植认知度的影响效应类似,职业是知识性和技能性的人群对器官捐献意愿度高;职业是劳动性和服务性的人群对器官捐献意愿度较低.
表10 器官捐献意愿程度的多因素Logistic回归分析结果表
本文通过单因素方差分析方法和多因素logistic回归模型得到年龄、文化程度和职业是影响器官移植认知度和器官捐献意愿度的主要因素,以及这些因素是如何影响器官移植认知度和器官捐献意愿度的.并由此向有关部门了加强宣传,增强全民参与意识;加大器官移植技术研究资金力度;提高器官移植技术,完善法律体系,加强立法;提高人们的文化程度等建议.
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Multivariate Logistic Regression of Organ Tromsplantation on Awareness and Intention
HUANG Yan-hong YUAN Hong-jun CHEN Meng-qian
(School of Statistics and Applied Mathematics, Anhui University of Finance and Economics, Bengbu 23303, China)
For recognition organ transplantation and organ donation willingness to the research question, firstly , Inspect samples whether satisfy meet the independence assumption and normality assumption, then, build the variance analysis model respectively for these factors, finally, establish multivariable logistic regression model with the integrated these factors, and get the related conclusion
organ transplantation and organ donation,awareness and intention,single factor analysis of variance model,multivariate logistic regression model,SPSS
2016-12-10
国家级大学生创新创业训练计划项目(201610378265),省级大学生创新创业训练计划项目(201610378524)资助
黄艳红,E-mail:2459950054@qq.com.
O212.1
A
1672-6634(2017)02-0024-06