统计推断幻灯片.ppt
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1、统计推断第1页,共153页,编辑于2022年,星期二1.假设检验假设检验 假设检验(假设检验(hypothesis test)又称显著性检验显著性检验(significance test),首先对未知或不完全知道的总体提出两种对立的假设,其中一种认为样本与总体(或另一样本)没有显著差异(零假设零假设),另一种是认为样本与总体(或另一样本)有显著差异(备择假设备择假设);然后,在假设没有显著差异(零假设)的情况下,计算抽样误差引起的概率计算抽样误差引起的概率p;最后将计算的概率p与确定的标准概率值进行比较,做出接受或者拒绝零假设的判断。一般生物学统计中,将p0.05(或p0.01)的概率称为小概
2、率(little probability)。通常p0.05时认为差异显著,在资料右上方标注“*”;p0.01认为差异极显著,在资料右上方标注“*”。如果p0.05,那么就拒绝零假设,认为差异显著;如果p0.01,就认为差异极显著);如果p0.05,则认为差异不显著。第2页,共153页,编辑于2022年,星期二1.假设检验假设检验1.1 假设检验的基本步骤 (1)对样本所属总体提出零假设H0和备择假设HA;(2)确定检验的显著水平;(3)在假定H0正确的前提下,计算样本的统计数或相应的概率值p;(4)如果p,接受零假设H0,认为无显著差异;如果p,接受备择假设HA,认为有显著差异。第3页,共15
3、3页,编辑于2022年,星期二1.假设检验假设检验 1.2 双尾双尾检验检验与与单单尾尾检验检验如果理如果理论总论总体服从正体服从正态态分布分布 ,被,被检验总检验总体平均体平均值值为为 。当。当 时时,样样本平均本平均值值 的接受区域与否定区域有以的接受区域与否定区域有以下三种情况:下三种情况:双尾双尾第4页,共153页,编辑于2022年,星期二1.假设检验假设检验双尾双尾图图中空白的中空白的0.95的概率区的概率区为为接受区,而两接受区,而两侧侧共共0.05的阴影区的阴影区为为否否定区。当定区。当 ,就可接受,就可接受H0,与与 无差异;当无差异;当 ,就,就认为认为 与与 差异差异显显著
4、。著。第5页,共153页,编辑于2022年,星期二1.假设检验假设检验左尾左尾图图中空白的中空白的0.95的概率区的概率区为为接受区,而左接受区,而左侧红侧红色的色的0.05阴影区阴影区为为否定区。当否定区。当 ,就可接受,就可接受H0,认为认为 与与 无差异;当无差异;当 ,就,就认为认为 与与 差异差异显显著。著。第7页,共153页,编辑于2022年,星期二2 样本平均数的假设检验样本平均数的假设检验 2.1 单样本平均数的单样本平均数的u检验检验当正态总体方差当正态总体方差2已知,检验样本平均数已知,检验样本平均数 所属总体平均数所属总体平均数 与已知总体平均数与已知总体平均数 是否有显
5、著差异时,可以用是否有显著差异时,可以用u检验(也称检验(也称Z检验)检验)。第8页,共153页,编辑于2022年,星期二 2.1 单样本平均数的单样本平均数的u检验检验例例3-1,某渔场按照常规方法所育鲢鱼苗一月龄,某渔场按照常规方法所育鲢鱼苗一月龄的平均体长为的平均体长为7.25cm,标准差为,标准差为1.58cm。为。为了提高鱼苗质量,现采用一新方法进行育苗,了提高鱼苗质量,现采用一新方法进行育苗,一月龄时随机抽取一月龄时随机抽取100尾进行测量,测得其平尾进行测量,测得其平均体长为均体长为7.65cm,试问新方法与常规方法有,试问新方法与常规方法有无显著差异?无显著差异?这这里里总总体
6、体已知,因此采用已知,因此采用u检验检验;而新的育;而新的育苗方法下,苗方法下,鱼鱼苗体苗体长长可能高于常可能高于常规规方法,也方法,也可能低于常可能低于常规规方法,因此要方法,因此要进进行双尾行双尾检验检验。第9页,共153页,编辑于2022年,星期二 Minitab已知总体均值为已知总体均值为7.25,标准差为,标准差为1.58,样样本本n为为100,均均值为值为7.65选择选择Minitab菜菜单单统计统计基本基本统计统计量量单样单样本本Z:第10页,共153页,编辑于2022年,星期二 Minitab已知总体均值为已知总体均值为7.25,标准差为,标准差为1.58,样样本本n为为100
7、,均,均值为值为7.65弹弹出菜出菜单单后,后,选择选择汇总汇总数据数据,在,在样样本数量本数量后填入后填入100,均数均数填入填入7.65,标标准差准差填入填入1.58,勾,勾选选进进行假行假设检验设检验,假假设设均均值值后面后面填入填入7.25:第11页,共153页,编辑于2022年,星期二 Minitab已知总体均值为已知总体均值为7.25,标准差为,标准差为1.58,样样本本n为为100,均,均值为值为7.65点点击击选项选项,在,在弹弹出的窗口中,出的窗口中,置信水平置信水平默默认为认为95.0,即,即=0.05,如果改成如果改成99.0,则则=0.01。备择备择后面后面选择选择不等
8、于不等于,即是双尾,即是双尾检检验验:第12页,共153页,编辑于2022年,星期二 Minitab点击确定确定返回上级对话框,再点击确定确定,就可以得到结果:结果表明,Z值(即u值)为2.53,p=0.0110.05,接受零假设H0,认为样本重量与正常状态下无不显著,装罐机工作正常。第22页,共153页,编辑于2022年,星期二 6SQ统计插件统计插件输入数据,选择数据(包括标题行),选择菜单6SQ统计统计估估计计和假和假设检验设检验单样单样本本Z检验检验:第23页,共153页,编辑于2022年,星期二 6SQ统计插件统计插件弹出菜单后,置信水平置信水平默认为95%,即=0.05,如果改成9
9、9%,则=0.01。在假假设设均均值值后面填入500,总总体体标标准偏差准偏差填入8。输输入入选项选项下面选择样样本本统计统计量未知量未知,检验选项检验选项下面选择1、不等于(双尾)、不等于(双尾):第24页,共153页,编辑于2022年,星期二 6SQ统计插件统计插件点击确定确定,即可得到结果:第25页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 当正态总体方差2未知,检验样本平均数 所属总体平均数与已知总体平均数0是否有显著差异,可以用t检验。例3-3,某虾塘水的含氧量多年平均数为4.5mg/L,现在该虾塘设10个点采集水样,测定水中含氧量(mg/L
10、)分别为:4.33、4.62、3.89、4.14、4.78、4.64、4.52、4.55、4.48、4.26,请问该次抽样的水中含氧量与多年平均数是否有显著差异。第26页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 Minitab在工作表中输入数据:第27页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 Minitab选择菜单统计统计基本基本统计统计量量单样单样本本t:第28页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 Minitab弹出菜单后,将在含氧量含氧量(mg/L)选
11、择到样样本所本所在列在列,将进进行假行假设检验设检验前面的中,假假设设均均值值后面填入总体均值4.5:第29页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 Minitab点击选项选项,在弹出窗口中,置信水平置信水平默认为95.0,即=0.05,如果改成99.0,则=0.01。备备择择后面选择不等于不等于,即是双尾双尾检验:第30页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 Minitab点击确定确定返回上级对话框,再点击确定,就可以得到结果:t值为0.94,p=0.3740.05,接受零假设H0,认为所抽样水体的
12、含氧量与多年平均值无显著差异。第31页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 6SQ统计统计插件插件输入数据,选择数据(包括标题行),选择菜单6SQ统计统计估估计计和假和假设检验设检验单样单样本本t检验检验:第32页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 6SQ统计统计插件插件弹出菜单后,置信水平置信水平默认为95%,即=0.05,如果改成99%,则=0.01。在假假设设均均值值后面填入4.5。输输入入选项选项下面选择样样本本统计统计量未知量未知,检验选项检验选项下面选择1、不等于(双尾)、不等于(双尾
13、):第33页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 6SQ统计统计插件插件点击确定确定,即可得到结果:第34页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 DPS在工作表中输入数据,然后选择数据(不选择标题行),然后点击菜单试验统计试验统计单样单样本平均数本平均数检验检验:第35页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 DPS弹出菜单后,在输输入入总总体平均数体平均数下面填入4.5:第36页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的
14、t检验检验 DPS点击OK,即可得到结果:t值为0.9357,p=0.37380.05,接受零假设H0,认为抽样水体的含氧量与多年平均值无显著差异。第37页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 SPSS输入数据,选择菜单分析分析比比较较均均值值单样单样本本t检验检验:第38页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 SPSS弹出菜单后,将含氧量选择到检验变检验变量量中,检检验值验值中填入4.5:第39页,共153页,编辑于2022年,星期二2.2 单样本平均数的单样本平均数的t检验检验 SPSS点击确定
15、确定,即可得到结果:t值为0.936,p=0.3740.05,接受零假设H0,认为抽样水体的含氧量与多年平均值无显著差异。第40页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3 成组数据平均数比较的成组数据平均数比较的t检验检验 从两个独立正态总体中取样,得到两个样本,两个样本的容量n1与n2、观测值xi与xj已知,或两个样本的容量、平均值、标准差已知,比较两个样本所属总体的平均数与是否有显著差异。该检验在SPSS中也叫独立独立样样本本t检验检验。在DPS中称为两两组组平均数平均数student t检验检验。第41页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体
16、方差可假设相等例例3-4,用用高高蛋蛋白白和和低低蛋蛋白白两两种种饲饲料料饲饲养养1月月龄龄的的大大白白鼠鼠,饲饲养养三三个个月月后后,测测定定两两组组大大白白鼠鼠的的增重量(增重量(g),两),两组组数据分数据分别为别为:高高蛋蛋白白组组:134,146,106,119,124,161,107,83,113,129,97,123;低蛋白低蛋白组组:70,118,101,85,107,132,94 试试问问两两种种饲饲料料养养殖殖的的大大白白鼠鼠增增重重量量是是否否存存在在显显著差异?著差异?第42页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等
17、 Minitab 在工作表中在工作表中输输入数据:入数据:第43页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 Minitab选择选择菜菜单单统计统计基本基本统计统计量量双双样样本本t:第44页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 Minitab弹出菜单后,将在高蛋白、低蛋白两组数据选择到样样本在不同列中本在不同列中,在假定等方差假定等方差前面的中:第45页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 Minitab点击选选项项,在弹出窗
18、口中,置置信信水水平平默认为95.0,即=0.05,如果改成99.0,则=0.01。备备择择后面选择不不等于等于,即是双尾双尾检验:第46页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 Minitab点击确定确定返回上级对话框,再点击确定确定,就可以得到结果:t值为1.92,p=0.0720.05,表明两种饲料养殖的大白鼠增重量无显著差异。第47页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 6SQ插件插件输入数据,选择数据(包括标题行),选择菜单6SQ统计统计估估计计和假和假设检验设检验双双样
19、样本本t检验检验:第48页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等弹出菜单后,置置信信水水平平默认为95%,即=0.05,如果改成99%,则=0.01。在输输入入选选项项下面选择样样本本统统计计量量未未知知,检检验验选选项项下面选择1、不不等等于于(双双尾尾),在假定等方差假定等方差前面的中:6SQ插件插件第49页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 6SQ插件插件点击确定确定,即可得到结果:t值值为为1.9157,p=0.0720.05,接接受受零零假假设设,表表明明两两种种饲饲料
20、养殖的大白鼠增重量无料养殖的大白鼠增重量无显显著差异。著差异。第50页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 DPS在工作表中输入数据,然后选择数据(不选择标题行),然后点击菜单试试验验统统计计两两样样本本比比较较两两样样本本平均数平均数Student t检验检验:第51页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 DPS立即可以得到结果:结结果果表表明明,t值值为为1.9157,p=0.07240.05,接接受受零零假假设设H0,表表明明两两种种饲饲料料养养殖殖的的大大白白鼠鼠增增重重
21、量无量无显显著差异。著差异。第52页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 SPSS输入数据,选择菜单分析分析比比较较均均值值独立独立样样本本t检验检验:第53页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 SPSS弹出菜单后,将蛋蛋白白选择到检检验验变变量量中,组组选择到分分组变组变量量中,然后点击定定义组义组:第54页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 SPSS弹出对话框,根据组1、组2定义的数字,分别填入1、2:第55页,共
22、153页,编辑于2022年,星期二2.3.1 两个总体方差可假设相等两个总体方差可假设相等 SPSS点击继继续续,返回上级对话框,点击确确定定,即可得到结果:t值值为为1.916,p=0.0720.05,接接受受零零假假设设,表表明明两两种种饲饲料养殖的大白鼠增重量无料养殖的大白鼠增重量无显显著差异。著差异。第56页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等例例3-5,测测定定冬冬小小麦麦“东东方方红红3号号”的的蛋蛋白白质质含含量量(%)10次,得到次,得到 ,;测测定定“农农大大193”的的蛋蛋白白质质含含量量(%)5次次,得得到到 ,。试试检检
23、验验两两个个小小麦麦品品种种的的蛋蛋白白质质含含量量是否有是否有显显著差异。著差异。第57页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 Minitab 点点击击菜菜单单统计统计基本基本统计统计量量双双样样本本t:第58页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 Minitab弹出对话框,选择汇汇总总数数据据,分别填入两组数据的样样本数量本数量、均均值值与标标准差准差:第59页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 Minitab点击选选项项,弹出对话框,置置
24、信信水水平平默认为95.0,即=0.05,如果改成99.0,则=0.01。备备择择后面选择不等于,即是双尾双尾检验:第60页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 Minitab点击确确定定返回上级对话框,再点击确确定定,就可以得到结果:t=5.04,p=0.001,表表明明两两种种小小麦麦的的蛋蛋白白质质含含量量有有非非常常显显著的差异。著的差异。第61页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 6SQ统计插件 点击菜单6SQ统统计计估估计计和和假假设设检检验验双双样样本本t检验检验:第62页,共1
25、53页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 6SQ统计插件弹出菜单后,置置信信水水平平默认为95%,即=0.05,如果改成99%,则=0.01。在输输入入选选项项下面,选择样样本本统统计计量量已已知知,后面分别填入两组数据的样样本本数数量量、均均值值与标标准准差差,检检验验选选项项下面选择1、不等于(双尾)、不等于(双尾):第63页,共153页,编辑于2022年,星期二2.3.2 两个总体方差不相等两个总体方差不相等 6SQ统计插件点击确定确定,就可以得到结果:t=5.037,p=0.0007,表明两种小麦的蛋白质含量有非常显著的差异。第64页,共153页
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