裂区设计(Split-plot design)又称分割设计，是析因设计的一种特殊形式，是把一个或多个完全随机设计、随机区组设计或拉丁方设计结合起来的实验方法。本文将实例演示在SPSS软件中通过一般线性模型实现裂区设计资料的方差分析的操作步骤。
关键词：SPSS; 裂区设计; 分割设计; 一般线性模型; 方差分析
一、案例介绍
研究一种全身抗毒素对皮肤损伤的保护作用，将10只家兔随机分为2组，一组注射抗毒素，另一组注射生理盐水。每组家兔取甲、乙两部位，分别以高低两种浓度注射，观察指标为皮肤损伤直径(mm)，部分数据见图1，其中ID为家兔编号，drug为注射物(1=抗毒素，2=生理盐水)，cons为浓度(1=低浓度，2=高浓度)，diameter为损伤直径(mm)；本案例数据可从“附件下载”处下载。
二、问题分析
本案例是完全随机裂区设计的方差分析，一级实验单位为家兔，二级实验单位为注射部位，可以按照多因素方差分析进行数据分析。
三、软件操作及结果解读
(一) 一般线性模型分析过程
选择“分析”—“一般线性模型”—“单变量”(图2)。
在“单变量”对话框(图3)中，将diameter选入右侧“因变量”，drug、cons选入右侧“固定因子”，ID选入“随机因子”。
点击图3右侧“模型”，进入“模型”子对话框(图4)，点击“构建项”，将drug、cons的主效应，cons*drug的交互项以及ID(drug)嵌套项选入右侧“模型”，ID(drug)嵌套项可通过“构建定制项”设定。
点击图3右侧“EM平均值”，进入“估算边际平均值”子对话框(图5)，将drug、cons、cons*drug选入右侧“显示下列各项的均值”。
点击图3右侧“选项”，进入“选项”子对话框(图6)，勾选“描述统计”。
(二) 结果解读
1. 统计描述/估算边际平均值
“描述统计”结果见图7，其列出了不同注射物和不同浓度实验条件下的皮肤损伤直径均数和95%置信区间。图8列出了“浓度”和“注射物”各种组合下的皮肤直径均数。
2. 方差分析
“主体间效应检验”结果(图9)显示，不同注射物间皮肤损伤直径比较，差异有统计学差异(F=28.006，P=0.001)，结合图7可知抗毒素的损伤程度比生理盐水轻。不同浓度间皮肤损伤直径比较，差异有统计学意义(F=252.050，P<0.001)；低浓度的损伤程度比高浓度轻。注射物与浓度间的交互作用无统计学意义(F=0.450，P=0.521)。家兔间个体差异有统计学意义(F=9.000，P=0.003)。
四、结论
本研究采用裂区设计研究一种全身抗毒素对皮肤损伤的保护作用。分析结果显示，不同注射物间皮肤损伤直径比较，差异有统计学意义(F=28.006，P=0.001)，注射抗毒素的损伤程度[17.90 (95CI 17.53~ 18.26)]比生理盐水轻[21.45 (95CI 21.08~21.81)]。不同浓度间皮肤损伤直径比较，差异有统计学意义(F=252.050，P<0.001)，低浓度的损伤程度比高浓度轻。注射物与浓度间的交互作用无统计学意义(F=0.450，P=0.521)。