医学统计学假设检验原理与t检验教学文案.ppt

假设检验假设检验(一）一）hypothesis testhypothesis test第一页，共35页。总体总体(zngt)样本样本(yngbn)总体总体(zngt)参数参数样本统计量样本统计量抽样抽样统计推断统计推断参数估计参数估计假设检验假设检验第二页，共35页。主要(zhyo)内容假设检验基本思想、步骤假设检验基本思想、步骤(bzhu)(bzhu)t t检验检验第三页，共35页。假设检验的基本(jbn)思想生活生活(shnghu)(shnghu)中实例：中实例：购买一张足球彩票，是否中奖？购买一张足球彩票，是否中奖？大学生张三是否从不骂人？大学生张三是否从不骂人？第四页，共35页。例子例子(l zi)(l zi)大量调查结果：大量调查结果：19981998年某地成年男子的脉搏均数年某地成年男子的脉搏均数为为7272次次/分钟。分钟。某医生某医生20182018年在该地随机抽查年在该地随机抽查(chuch)(chuch)了了7575名男名男子，求得其脉搏均数子，求得其脉搏均数74.274.2次次/分钟，标准差为分钟，标准差为6.56.5次次/分钟。请问，能否认为该地成年男子的分钟。请问，能否认为该地成年男子的脉搏数不同于脉搏数不同于19981998年？年？研究结果可供选择的结论研究结果可供选择的结论(jiln)（目前的假设）有哪些？（目前的假设）有哪些？1、该地成年男子的脉搏数与、该地成年男子的脉搏数与1998年没有差异年没有差异2、该地成年男子的脉搏数与、该地成年男子的脉搏数与1998年有差异年有差异第五页，共35页。两种假设两种假设(jish)(jish)在统计上的含义在统计上的含义抽样研究(ynji)存在抽样误差！总体(zngt)均数=72样本1样本2第六页，共35页。1=72样本(yngbn)1样本(yngbn)2样本(yngbn)3从总体总体1中抽样272从总体总体2中抽样均数与72之间的差异是抽样误差抽样误差造成均数与均数与72之间的差异是之间的差异是本质差异本质差异造成造成第七页，共35页。1=72样本(yngbn)总体总体(zngt)1272总体总体(zngt)2?即：需要推断推断74.274.2与与7272之间的差异是由抽样误差抽样误差造成，还是由本质差异本质差异造成的？第八页，共35页。0=7272现在用两个现在用两个(lin)(lin)符号来分别代表前面的两个符号来分别代表前面的两个(lin(lin)总体，总体，0 0：19981998年大量调查结果：脉搏数的总体均数年大量调查结果：脉搏数的总体均数(72)(72)：20182018年的脉搏数的总体均数年的脉搏数的总体均数第九页，共35页。假设假设1 1：观察到的差异：观察到的差异(chy)(chy)是由抽样误差是由抽样误差造成的造成的即，即，=0 0称为：原假设称为：原假设(jish)符号表示：符号表示：H0假设假设2 2：观察：观察(gunch)(gunch)到的差异是由本质差异到的差异是由本质差异造成的造成的即，即，0 0称为：称为：备择假设备择假设符号表示：符号表示：H1第十页，共35页。n所有的假设检验都是对零假设所有的假设检验都是对零假设(H0)(H0)进行检验进行检验n收集收集“否定否定(fudng)H0(fudng)H0的证据的证据”，否定，否定(fudng)H0(fudng)H0所犯错误的概率用所犯错误的概率用P P表示，概率越小表示，概率越小证据越强，否定证据越强，否定(fudng)H0(fudng)H0的理由就越充分。的理由就越充分。第十一页，共35页。本例本例零假设(jish)H0：=0=72备择假设(jish)H1：0=72u=2.93，说明，说明(shumng)了什么了什么？第十二页，共35页。样本样本(yngbn)计算出来的计算出来的u值值P值示意图值示意图统计统计(tngj)(tngj)量的量的尾部面积，即尾部面积，即p p值值第十三页，共35页。假设检验基本(jbn)思想理解理解(lji)(lji)两点：反证法思想、小概率原理两点：反证法思想、小概率原理第十四页，共35页。二、假设检验的基本二、假设检验的基本(jbn)(jbn)步骤步骤建立检验假设并确定检验水准建立检验假设并确定检验水准选择恰当的统计检验方法选择恰当的统计检验方法(fngf)(fngf)，计算统，计算统计量计量确定确定P P值，作出推断值，作出推断第十五页，共35页。推断推断(tudun)(tudun)结论结论假设检验的推断假设检验的推断(tudun)(tudun)结论的出发点是：是否否定结论的出发点是：是否否定H0H02.若P，则意味着在H0成立的条件下获得目前的情况不是一个小概率事件，那么就还没有充足的理由(lyu)否定H0。于是做出不拒绝H0的决策。判断准则（小概率原理）判断准则（小概率原理）1.若若PP，则意味着在H0成立的条件下获得目前的情况是一个小概率事件小概率事件，根据“小概率原理”，有充分的理由怀疑H0的真实性，从而否定（拒绝）否定（拒绝）H H0 0，于是只能接接受受H H1 1。第十六页，共35页。假设检验的两类错误(cuw)假设检验的两类错误假设检验的两类错误 第第类错误类错误(type I error):(type I error):拒绝原本正确拒绝原本正确(zhngqu)(zhngqu)的的H0H0，导致推断结论的错误。，导致推断结论的错误。第第类错误类错误(type error):(type error):不拒绝原不拒绝原本错误的本错误的H0H0，导致推断结论的错误。，导致推断结论的错误。第十七页，共35页。推断结论和两类错误推断结论和两类错误实际情况实际情况检验结果检验结果 拒绝拒绝H0,有差异有差异 不拒绝不拒绝H0，无差异，无差异H0成立，无差异成立，无差异第第类错误类错误()假阳性假阳性结论正确结论正确(1-)H1 成立，有差异成立，有差异结论正确结论正确(1-)第第类错误（类错误（）假阴性假阴性第十八页，共35页。假设检验中的两类错误假设检验中的两类错误(cuw)当样本量一定当样本量一定(ydng)(ydng)时，第时，第类错误的概率类错误的概率变小，第变小，第类错误的概率类错误的概率就变大，要同时减少两类错误，必须增大样就变大，要同时减少两类错误，必须增大样本量本量n n第十九页，共35页。假设检验的注意事项假设检验的注意事项假设检验结论正确的前提检验方法(fngf)的选用及其适用条件双侧检验与单侧检验的选择假设检验的结论不能绝对化正确理解P值的统计意义第二十页，共35页。两均数比较(bjio)的假设检验方法第二十一页，共35页。一、单样本一、单样本(yngbn)(yngbn)资料的假设检验资料的假设检验检验检验(jinyn)(jinyn)假设假设H0 H0：=0=0，H1 H1：00（单侧检验（单侧检验(jinyn)0(jinyn)0或或00）大样本时大样本时小样本时小样本时目的目的(md)：推断样本来自的总体均数与已知的总体均数有无差别：推断样本来自的总体均数与已知的总体均数有无差别第二十二页，共35页。二、配对设计(shj)资料的假设检验配对实施的形式主要有：(1)异源配对：将受试对象按特征相似的每两个对象配成一对，同对的两个对象分别接受不同处理(2)同源配对：同一对象的两个部位(bwi)分别接受不同处理；或同一样品分成两份，分别接受不同处理 第二十三页，共35页。检验假设检验假设(jish)(jish)为为H0:d=0H0:d=0，H1:d0H1:d0当成立时，检验统计量当成立时，检验统计量 分析要点分析要点(yodin)(yodin)：对每对的两个观察值之差进行分析，推断差对每对的两个观察值之差进行分析，推断差值的总体均数是否为值的总体均数是否为0 0第二十四页，共35页。三、两独立(dl)样本均数的假设检验设计：将受试对象随机分配成两组，每一组随机接受一种处理或从不同总体中抽样对比观察其1效应(xioyng)目的：检验两样本代表的总体均数是否有差别第二十五页，共35页。检验假设(jish)为H0:1=2，H1:12已知当H0成立时，检验统计量 自由度=n1+n2-2 三、两独立(dl)样本均数的假设检验第二十六页，共35页。三、两独立(dl)样本均数的假设检验应用条件：正态 两总体方差(fn ch)相等 第二十七页，共35页。两样(lingyng)本的方差齐性检验 H0:,H1:1=n1-1，2=n2-1 第二十八页，共35页。(二)两总体(zngt)方差不等时数据变换近似(jn s)t检验（t检验)非参数检验第二十九页，共35页。检验假设(jish)为 H0:1=2，H1:12统计量t作检验。SatterthwaiteSatterthwaite近似近似(jn s)t(jn s)t检验检验(t(t检验检验)第三十页，共35页。案例案例(n l)1(n l)1目的：美泰宁对睡眠作用的影响目的：美泰宁对睡眠作用的影响 分组：分组：4040只体重只体重(tzhng)(tzhng)相近的雄性小鼠，随机分相近的雄性小鼠，随机分为溶剂对照组和为溶剂对照组和3 3个剂量组个剂量组 效应指标：入睡记为效应指标：入睡记为1 1，未入睡记为，未入睡记为0 0 结果：如下结果：如下第三十一页，共35页。第三十二页，共35页。t t检验检验(jinyn)(jinyn)结果结果1组与2组，t=1.41，P=0.17691组与3组，t=3.18，P=0.0052。3组与4组，t=0.00，P=1.0000案例(n l)1中分析(描述、假设检验）中的错误？第三十三页，共35页。案例案例(n l)2 (n l)2 错误在哪？错误在哪？第三十四页，共35页。第三十五页，共35页。