第三章 研究方法
第五節 資料統計與分析
3.5.2 暴露艙量測實驗結果統計分析
本階段研究所收集之皮膚生理指標數據依性別(全體受試人員、男性 受試者、女性受試者)及皮膚測量部位(上臂內側、前臂外側)分類進行統 計分析。皮膚生理指標之平均值與標準差除以誤差柱狀圖呈現外,並以 指標值對環境溫、濕度改變之線性分佈作圖,探討不同環境因子變化對 皮膚生理指標之影響與幅度。在不同溫度與濕度所量測之生理指標利用
指標之影響是否達顯著差異(p-value < 0.05)。若差異達統計顯著性,則利 用 Scheffé’s 多重比較法觀察不同溫度間(相同濕度)或不同濕度間(相同溫 度)之皮膚生理指標量測值是否達統計差異。實驗之環境溫濕度進一步轉 換成WBGT,分析生理指標平均值對 WBGT 之分佈與其個別受測者數值 之散佈,並於散佈圖(scatter plot)中推導線性迴歸方程式(linear regression equation)。全體、男性與女性之皮膚生理指標測量值以表列方式呈現,並 使用學生氏
t 檢定(student's t test)各溫濕度間男女生理指標是否達顯著差
異。實驗中前臂外側所量測之皮膚生理指標,含 TEWL、皮膚溫度與皮 膚濕度,亦以兩兩對應方式觀察其散佈,分析各生理指標配對間之反應-時程關係,及其受環境溫度、相對濕度、性別之影響。以上所述各散佈 圖另進行以下統計分析:1) 關聯性分析(correlation analysis):以皮爾森積 差相關係數(Preason product-moment correlation coefficient, r)呈現皮膚生 理指標與環境熱因子或生理指標間之相關性,並檢定相關係數之線性強 弱;2) 線性分析:透過線性迴歸探討皮膚生理指標與環境熱因子或生理 指標間之可能線性關係,以判定係數(coefficient of determination, R2)表示。在本階段實驗中,受測者主觀熱舒適隨環境溫濕度改變產生之變 化,是於實驗前後以問卷調查熱感知投票值(Thermal Sensation Vote, TSV) 共兩次。兩次 TSV 取其差異值(∆TSV)對應 WBGT 之變化,檢驗各溫濕 度組合之實驗期間受測者熱適應是否於生理指標測量前即已達成。此
外,為研究受測者熱感知隨環境溫濕度改變之變化並量化其趨勢,受測 者於單次測量時(特定環境溫濕度組合)前後兩次 TSV 取其平均值,並對 應環境溫度、相對濕度、及WBGT 值作分佈圖,評估主觀熱感知受溫濕 度之獨立與綜合影響。主觀認知對應環境溫度分佈中之TSV 為各受測者 於不同濕度測量值之平均值;對應環境濕度分佈之TSV 為不同溫度平均 值。相同環境條件下,主觀認知與客觀生理反應間之差異則以前後兩次 TSV 平均值對應不同生理指標之散佈進行分析。TSV 對應生理指標之散 佈分析進一步依性別及皮膚部位分類,以探討環境溫度或相對濕度對上 項分佈之影響以及該影響是否因性別、皮膚部位而異。以上所述各項分 佈另進行以下統計分析探討主觀熱感知與客觀皮膚生理指標間之相關 性:1) 關聯性分析:以皮爾森積差相關係數呈現主觀熱感知與客觀生理 指標間之相關性,並檢定相關係數之線性強弱;2) 線性分析:透過線性 迴歸探討主觀感知對應皮膚生理指標之可能線性關係,以判定係數表示。
暴露艙實驗收集之數據並以多項式複迴歸分析(multiple regression analysis)方法檢驗環境溫度、環境相對濕度、及性別等因子對於各皮膚生 理指標之綜合影響及其影響程度。分析結果以多項式複迴歸方程式 (polynomial multiple liner regression equations) 、 偏 迴 歸 係 數 (partial-regression coefficient) 、 複 相 關 係 數 (multiple correlation coefficient)、複判定係數(coefficient of multiple determination)、調整複判
定係數(adjusted coefficient of multiple determination)與相關統計檢定表 示。研究分析另以共線性診斷(collinearity diagonostics)檢驗多項式複迴歸 方程式是否具有多元共線性(multi-collinearity),亦即各影響皮膚生理變化 之變項是否具顯著相關性。若變數間之變異數膨脹因子(variance inflation factor, VIF)大於 10,則該組變數間為顯著相關,於複迴歸方程式中退化 (degressed)為單一變項。複迴歸方程式進一步透過標準化複迴歸方程式 (standardized multiple regression equations)之建立,評估在去除各變項單位 因素(亦即因環境因子測量單位不同所形成測量值間及其反應在方程式偏 迴歸係數間之差異)後,環境物理因子對於皮膚生理指標的實際影響程 度。暴露艙實驗數據除以複迴歸方程式與標準化複迴歸方程式呈現外,
亦以逐步迴歸法(stepwise regression)檢驗複迴歸方程式中各環境因子變 項與生理指標之相關性,透過移除關聯性低之變數,增加線性迴歸之預 測性。