医学假设检验liuya.pptx
统计分析统计描述统计推断集中趋势离散趋势参数估计假设检验点估计区间估计第1页/共54页一、假设检验的基本思想二、假设检验的基本步骤三、t 检验四、假设检验的正确应用主要内容第2页/共54页n在知道A和B总体的参数时a1-a2抽样误差抽样误差a1-b1本质差别本质差别Example 1：红细胞数第3页/共54页假如事先不知道A和B是不是同一个总体a-ba-b抽样误差抽样误差本质差别本质差别？ABA=B假设检验假设检验第4页/共54页例例 某医生随机抽查2525名某病女性患者的HbHb，求得其均数为150g/L150g/L，标准差为16.5g/L16.5g/L，已知正常女性的平均HbHb含量为132g/L132g/L。问该病女性患者的平均HbHb含量是否与正常女性的平均HbHb含量不同？?已知总体132g/L样本n=25未知总体?某病女性患者正常女性第5页/共54页 造造成成样样本本均均数数 与与已已知知总总体体 不不等等的的原原因因有二：有二：是是同同一一总总体体，即即 ，差差异异是是由由抽抽样样误误差差造成的；造成的；非同一总体非同一总体，即，即 ，存在，存在本质差异本质差异。第6页/共54页一、假设检验的基本思想n提出一个假设H H0 0n如果假设成立，会得到现在的结果吗？两种：n得到现在结果的可能性很小(小概率事件)拒绝H H0 0 n有可能得到现在的结果(不是小概率事件)没有理由拒绝H H0 0 反证法小概率原理反证法小概率原理第7页/共54页nH0：132，病人与正常人的平均血红蛋白含量相等；nH1：132，病人与正常人的平均血红蛋白含量不等。二、假设检验的基本步骤第一步：建立假设第一步：建立假设第8页/共54页第二步：确定检验水准第二步：确定检验水准（，size of a size of a test test）：检验水准，是预先规定的概率值，确定了小概率事件的标准。一般=0.05。第9页/共54页根据H0 0有：已知n n=25=25，=150g/L,s=16.5g/L,=150g/L,s=16.5g/L,0 0=132g/L=132g/L 则：=24第三步：计算统计量第三步：计算统计量第10页/共54页第四步：确定第四步：确定P值值q根据、值，查t t界值表得:t t0.05/2,240.05/2,24=2.064=2.064 -2.064 0 2.064v24-5.4545 5.4545P P P P值含义值含义值含义值含义：从：从H H0 0假设的总体假设的总体中进行抽样，获得大于、等中进行抽样，获得大于、等于现有统计量（于现有统计量（|t|=5.4545)|t|=5.4545)的概率的概率,可间接理解为可间接理解为H H0 0成成立的概率。立的概率。第11页/共54页小概率原理：在一次抽样过程中是不会发生的。n本例P P0.050.05，按=0.05=0.05水准，拒绝H H0 0，接受H H1 1，样本均数（150150）与总体均数（132132）之间的差别不是抽样误差引起的，差别有统计学意义。可以认为该病女性患者的HbHb含量不同于正常女性的HbHb含量。第五步：统计推断第五步：统计推断第12页/共54页假设检验的基本步骤总结1 1建立检验假设，确定检验水准 2 2选定检验方法，计算检验统计量 3 3确定P P值，作出统计推断 第13页/共54页1.1.建立检验假设，确定检验水准建立检验假设，确定检验水准假设有两种：零假设(null hypothesis)(null hypothesis)，记为H H0 0，表示差异由抽样误差引起。备择假设(alternative hypothesis)(alternative hypothesis)，记为H H1 1，表示差异主要由本质上的差别引起。注：*H H0 0和H H1 1都是针针对对总总体体而而言言，而而不不是是针针对对样样本本，是相互联 系且对立的一对假设。*建立假设前,先要根据分析目的和专业知识明确单侧检 验还是双侧检验。第14页/共54页如何确定单侧检验还是双侧检验？如何确定单侧检验还是双侧检验？样本均数(其总体均数为)与已知总体均数 0 0的比较 目的 H H0 0 H H1 1双侧检验是否 0 0 =0 0 0 0单侧检验是否 0 0 =0 0 0 0 或是否 0 0 =0 0 0 0 一般认为双侧检验较为保守和稳妥。一般认为双侧检验较为保守和稳妥。第15页/共54页 例例 据大量调查知，健康成年男子脉搏的均数为7272次/分，某医生在山区随机调查了2525名健康成年男子，其脉搏均数为74.274.2次/分，标准差为6.56.5次/分，能否认为该山区成年男子的脉搏高于一般人群？nH H0 0：7272，该山区成年男子脉搏与一般人群相等 nH H1 1：7272，该山区成年男子脉搏高于一般人群第16页/共54页检验水准检验水准检验水准(significance level)(significance level)，符号为，常取0.050.05。检验水准应在设计时根据专业知识和研究目的确定单侧检验或双侧检验以及检验水准，不能在假设检验结果得出后再加以选择。第17页/共54页2.选定检验方法选定检验方法，计算检验统计量，计算检验统计量根据分析目的、设计类型和资料类型，选用适当的检验方法，计算相应的统计量。t t检验、U U检验、秩和检验等。注：注：*所有的检验统计量都是在所有的检验统计量都是在H H0 0成立的前提条成立的前提条件下计算出来的件下计算出来的。第18页/共54页3.确定确定P值，作出统计推断值，作出统计推断P P值是指在H H0 0所规定的总体中随机抽样，获得等于及大于(或等于及小于)现有样本统计量的概率。第19页/共54页统计量统计量临界值临界值临界值临界值临界值临界值/2 /2/2 t t拒绝域拒绝域拒绝域拒绝域拒绝域拒绝域不拒绝域不拒绝域抽样分布抽样分布抽样分布抽样分布（H H H H0 0假设的总体中）假设的总体中）假设的总体中）假设的总体中）接接受受拒拒绝绝第20页/共54页作结论：作结论：根据获得的概率P与检验水准 进行比较，看其是否为小概率事件而得出结论。一般结论应该包含一般结论应该包含统计结论统计结论和和专业结论专业结论两部分。两部分。第21页/共54页 若若 ，按所取检验水准，按所取检验水准 ，拒绝拒绝 ，接受接受 ，差别有统计学意义（，差别有统计学意义（统计结论统计结论）。可）。可以认为以认为不等或不同（不等或不同（专业结论专业结论）。）。若若 ，按按所所取取检检验验水水准准 ，不不拒拒绝绝 ，差差别别无无统统计计学学意意义义（统统计计结结论论）。还还不不能能认认为为不等或不同（不等或不同（专业结论专业结论）。）。第22页/共54页三、t 检验(t test)(t test)亦称亦称Students tStudents t检验，它是以检验，它是以t t分布为分布为基础，是定量资料分析中最常用的假设检验基础，是定量资料分析中最常用的假设检验方法。方法。n n 单样本单样本t t检验检验n n 配对样本配对样本t t检验检验n n 两样本两样本t t检验检验第23页/共54页(一一)单单样样本本t t检检验验(one(one sample sample/group group t t-test)test)即样本均数即样本均数 与与已知总体均数已知总体均数 0 0的比较。的比较。其检验统计量为：其检验统计量为：第24页/共54页 例例 据大量调查知，健康成年男子脉搏的均数为7272次/分，某医生在山区随机调查了2525名健康成年男子，其脉搏均数为74.274.2次/分，标准差为6.56.5次/分，能否认为该山区成年男子的脉搏高于一般人群？第25页/共54页1.建立假设建立假设 H H0 0：，山区成年男子脉搏与一般成年男子相同，山区成年男子脉搏与一般成年男子相同 H H1 1：，山区成年男子脉搏与一般成年男子不同，山区成年男子脉搏与一般成年男子不同 单单0.050.052.计算统计量计算统计量3.确定确定p值，作出统计推断值，作出统计推断 查查t t分布表得分布表得P0.05P0.05，不拒绝，不拒绝H0H0，差异无统计学意义，差异无统计学意义，尚不能认为山区成年男子脉搏数高于一般成年男子。尚不能认为山区成年男子脉搏数高于一般成年男子。第26页/共54页 (二二)配对配对 t t 检验检验(paired/matched(paired/matched t t-test)-test)适用于适用于配对设计配对设计的计量资料。的计量资料。配对设计主要有以下情形：配对设计主要有以下情形：两同质受试对象分别接受两种不同的处理；两同质受试对象分别接受两种不同的处理；同一受试对象分别接受两种不同处理；同一受试对象分别接受两种不同处理；同一受试对象接受同一受试对象接受(一种一种)处理前后。处理前后。第27页/共54页例例 为为比比较较两两种种方方法法对对乳乳酸酸饮饮料料中中脂脂肪肪含含量量测测定定结结果果是是否否不不同同，某某人人随随机机抽抽取取了了1010份份乳乳酸酸饮饮料料制制品品，分分别别用用脂脂肪肪酸酸水水解解法法和和哥哥特特里里罗罗紫紫法法测测定定，其其结结果果见下表。问两法测定结果是否不同？见下表。问两法测定结果是否不同？表表表表3-5 3-5 3-5 3-5 两种方法对乳酸饮料中脂肪含量的测定结果两种方法对乳酸饮料中脂肪含量的测定结果两种方法对乳酸饮料中脂肪含量的测定结果两种方法对乳酸饮料中脂肪含量的测定结果(%)(%)(%)(%)第28页/共54页 配对配对 t t 检验检验统计量：检验检验统计量：第31页/共54页（1 1 1 1）建立检验假设，确定检验水准）建立检验假设，确定检验水准 H H H H0 0 0 0：d d d d0 0 0 0，即两种方法的测定结果相同即两种方法的测定结果相同 H H H H1 1 1 1：d d d d0000，即两种方法的测定结果不同即两种方法的测定结果不同 =0.05=0.05=0.05=0.05 (2)(2)(2)(2)计算统计量计算统计量 (3)(3)(3)(3)确定确定P P P P值值,作出统计推断作出统计推断 查t t界值表得P0.05P0.05。按=0.05=0.05水准，拒绝H H0 0，接受H H1 1，差异有统计学意义。可以认为两种方法对脂肪含量的测定结果不同，哥特里罗紫法测定结果较高。=12-1=11第32页/共54页（三）两样本 t 检验/u检验 (two-sample t-test/u-test)小样本：(不都大于50)大样本：(均大于50)第33页/共54页例例 某医生研究野木瓜用于手术后的镇痛疗效，以哌替啶作为对照，观察两药的镇痛时间(h)(h)，得到下表结果，问野木瓜与哌替啶的术后平均镇痛时间是否不同？处理处理例数例数均数均数标准差标准差野木瓜野木瓜30306.26.21.41.4哌替啶哌替啶28283.53.51.21.2第34页/共54页第35页/共54页适用范围：适用范围：当当n n较小时，要求较小时，要求两总体均为两总体均为正态总体正态总体。两总体方差相等（两总体方差相等（），不齐时需，不齐时需要校正（要校正（tt检验）。检验）。第36页/共54页(1)(1)(1)(1)建立假设检验建立假设检验,确定检验水准确定检验水准 H0:H0:H0:H0:1=1=1=1=2,2,2,2,即两总体均数相等即两总体均数相等 H1:H1:H1:H1:1 1 1 12,2,2,2,即两总体均数不相等即两总体均数不相等 双侧双侧 =0.05=0.05=0.05=0.05 第37页/共54页(2)(2)(2)(2)计算统计量计算统计量计算统计量计算统计量 第38页/共54页(3)(3)(3)(3)确定确定P P P P值值,作出统计推断作出统计推断 查查t t t t界值表界值表,得得P0.001P0.001P0.001P01图4.3 I、II型错误示意（以单侧t检验为例）1-1-当n固定时，愈小，愈大；增大n，可同时减小，。，的关系第47页/共54页n 其统计学意义是若两总体确有差别，按水准能检出其差别的能力。n 值的大小很难确切估计。n 样本含量越大，检验效能越大。n 一般情况下要求检验效能应在0.80.8以上。检验效能（1-1-）即把握度(power of a test)或检验效能第48页/共54页当PP 时，总体均数间一定无差别吗？思思 考？考？第49页/共54页假设检验中的注意事项假设检验中的注意事项要保证样本代表相应的总体 要根据研究目的、资料类型和设计类型选用适当的检验方法 正确理解P P值的含义 结论不能绝对化 单、双侧检验应事先确定第50页/共54页讨论 现用两种测量肺活量的仪器对12名妇女测得最大呼气率(L/min)，资料如表6.1，问两种方法的检测结果有无差别?第51页/共54页分析策略：差值均数与0比较（1 1）建立检验假设，确定检验水准（2 2）计算检验统计量 （3 3）确定 P P 值，作结论 H H0 0：d d0 0，两仪器检验结果相同H H1 1：d d00，两仪器检验结果不同 0.050.05 查t t界值表，t t0.10,110.10,11=1.796=1.796，P P0.100.10，按=0.05=0.05水准，不拒绝H H0 0，差别无统计学意义，尚不能认为两种仪器检查的结果不同。第52页/共54页第53页/共54页谢谢您的观看！第54页/共54页
