6假设检验基础.ppt
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1、 第六章第六章 假设检验基础假设检验基础 第一节第一节 假设检验的概念及原理假设检验的概念及原理第二节第二节 t t 检验检验第第三节三节 二项分布与二项分布与poissonpoisson分布资料的分布资料的z z检验检验第四节第四节 假设检验的功效假设检验的功效一、假设检验的概念:一、假设检验的概念:一般科研程序:一般科研程序:统计上的假设检验统计上的假设检验:假设检验亦称为显著性检验,是判断样本指标与总体指假设检验亦称为显著性检验,是判断样本指标与总体指标或样本指标与样本指标之间的差异有无统计学意义的一种标或样本指标与样本指标之间的差异有无统计学意义的一种统计方法。统计方法。假说假说验证验
2、证对假说作出结论对假说作出结论v假设检验的原理:假设检验的原理:假设检验的基本思想是反证法和小假设检验的基本思想是反证法和小概率的思想。概率的思想。v反证法思想:首先提出假设(由于未经检验是否成立,反证法思想:首先提出假设(由于未经检验是否成立,所以称为无效假设),用适当的统计方法确定假设成立的所以称为无效假设),用适当的统计方法确定假设成立的可能性大小,如果可能性小,则认为假设不成立,拒绝它;可能性大小,如果可能性小,则认为假设不成立,拒绝它;如果可能性大,还不能认为它不成立。如果可能性大,还不能认为它不成立。v小概率思想:是指小概率事件在一次随机试验中认为小概率思想:是指小概率事件在一次随
3、机试验中认为基本上不会发生。基本上不会发生。概率小于多少算小概率是相对的,在进行统计分析概率小于多少算小概率是相对的,在进行统计分析时要事先规定,即检验水准时要事先规定,即检验水准。二、假设检验的基本步骤:二、假设检验的基本步骤:例例6-1 6-1 已知北方农村儿童前囟门闭合月龄为已知北方农村儿童前囟门闭合月龄为14.114.1月。某研究人月。某研究人员从东北某县抽取员从东北某县抽取3636名儿童,得囟门闭合月龄均值为名儿童,得囟门闭合月龄均值为14.314.3月,月,标准差为标准差为5.085.08月。问该县儿童前囟门闭合月龄的均数是否大于月。问该县儿童前囟门闭合月龄的均数是否大于一般儿童?
4、一般儿童?从统计学角度考虑东北某县与北方儿童前囟门闭合从统计学角度考虑东北某县与北方儿童前囟门闭合月龄有差别有两种可能:月龄有差别有两种可能:1 1)差别是由于抽样误差引起的,统计学上称为差异)差别是由于抽样误差引起的,统计学上称为差异无显著性。无显著性。2 2)差异是本质上的差异,即二者来自不同总体。)差异是本质上的差异,即二者来自不同总体。统计学上称为差异有显著性。统计学上称为差异有显著性。造成两者不等的原因:造成两者不等的原因:非同一总体,即非同一总体,即 存在本质上的差别,同时有存在本质上的差别,同时有抽样误差存在。抽样误差存在。同一总体,即同一总体,即 但有抽样误差存在;但有抽样误差
5、存在;假设检验的基本步骤假设检验的基本步骤(采用反证法思想)采用反证法思想)1 1、建立检验假设、建立检验假设与单双侧与单双侧 假设有两种:一种为检验假设或称无效假设,符号为假设有两种:一种为检验假设或称无效假设,符号为H H0 0;一种为备择假设,符号为一种为备择假设,符号为H H1 1。这两种假设都是根据统计推这两种假设都是根据统计推断的目的要求而提出的对总体特征的假设。应当注意检验假断的目的要求而提出的对总体特征的假设。应当注意检验假设是针对总体而言,而不是针对样本。设是针对总体而言,而不是针对样本。H H0 0是从反证法的思想是从反证法的思想提出的,提出的,H H1 1和和H H0 0
6、是相联系的但又是相对立的假设。是相联系的但又是相对立的假设。H H0 0一般设为某两个或多个总体参数相等,即认为一般设为某两个或多个总体参数相等,即认为他们之间的差别是由于抽样误差引起的。他们之间的差别是由于抽样误差引起的。H H1 1的假设和的假设和H H0 0的假设相互对立,即认为他们之间存的假设相互对立,即认为他们之间存在着本质的差异。在着本质的差异。H H1 1的内容反映出检验的单双侧。的内容反映出检验的单双侧。单双侧的确定一是根据专业知识,已知东北某县囱单双侧的确定一是根据专业知识,已知东北某县囱门月龄闭合值不会低于一般值;二是研究者只关心东北门月龄闭合值不会低于一般值;二是研究者只
7、关心东北某县值是否高于一般人群值,应当用单侧检验某县值是否高于一般人群值,应当用单侧检验。一般认一般认为双侧检验较为稳妥,故较为常用。为双侧检验较为稳妥,故较为常用。2 2、确定检验水准:亦称为显著性水准,符号为、确定检验水准:亦称为显著性水准,符号为,是预是预先给定的概率值。是判定样本指标与总体指标或两样本先给定的概率值。是判定样本指标与总体指标或两样本指标间的差异有无统计学显著性意义的概率水准,在实指标间的差异有无统计学显著性意义的概率水准,在实际工作中,际工作中,常取常取0.050.05。可根据不同的研究目的给予可根据不同的研究目的给予不同的设置,如方差齐性检验,正态性检验不同的设置,如
8、方差齐性检验,正态性检验常取常取0.10.1或或0.20.2。3 3、选择检验方法并计算统计量:要根据所分析资料的类、选择检验方法并计算统计量:要根据所分析资料的类型和统计推断的目的要求选用不同的检验方法。型和统计推断的目的要求选用不同的检验方法。4 4、确定、确定P P值:值:P P值是指由值是指由H H0 0所规定的总体中做随机抽样,所规定的总体中做随机抽样,获得等于及大于(或等于及小于)现有统计量的概率。当获得等于及大于(或等于及小于)现有统计量的概率。当求得检验统计量的值后,一般可通过特制的统计用表直接求得检验统计量的值后,一般可通过特制的统计用表直接查出查出P P值。值。5 5、作出
9、推断结论:(、作出推断结论:(包括统计结论和专业结论)包括统计结论和专业结论)按按水准,拒绝水准,拒绝H H0 0,接受接受H H1 1差别有统计学差别有统计学意义。意义。按按水准,不拒绝水准,不拒绝H H0 0,差别无统计学意义。差别无统计学意义。统统 计计 结结 论论P P值值t t 值值1 1、建立检验假设与单双侧、建立检验假设与单双侧2 2、确定检验水准、确定检验水准3 3、选择检验方法并计算统计量、选择检验方法并计算统计量4 4、确定、确定P P值值5 5、作出推断结论、作出推断结论1.3、计算统计量:根据资料类型和检验方法、计算统计量:根据资料类型和检验方法选择选择是是随随机机样样
10、本本的的函函数数,它它不不包包含含任何未知参数。任何未知参数。1.1.4 4、确定、确定P P值值 2.2.P P值的意义:如果总体状况和值的意义:如果总体状况和H H0 0一致,统计量获得现有一致,统计量获得现有数数3.3.值以及更不利于值以及更不利于H H0 0的数值的可能性(概率)有多大。的数值的可能性(概率)有多大。指指从从H0规规定定的的总总体体中中随随机机抽抽得得等等于于及及大大于于(或或等等于于及及小小于于)现现有有样样本本获获得得的检验统计量值的概率。的检验统计量值的概率。查查 t t 值表:值表:1.1.5 5、做推断结论、做推断结论:假假设设检检验验的的推推断断结结论论是是
11、对对“H H0 0是是否否真真实实”作作出出判判断断。这这种种判判断断是是通通过过比比较较P P值值与与检检验验水水准准的的大大小小来来进进行行的。的。按按=0.05=0.05水准,不拒绝水准,不拒绝H H0 0,差别无统计学意义,差别无统计学意义,故还不能认为该县儿童前囟门闭合月龄的均数大于故还不能认为该县儿童前囟门闭合月龄的均数大于一般儿童。一般儿童。第六章第六章 假设检验基础假设检验基础 第一节第一节 假设检验的概念及原理假设检验的概念及原理第二节第二节 t t 检验检验第第三节三节 二项分布与二项分布与poissonpoisson分布资料的分布资料的z z检验检验第四节第四节 假设检验
12、的功效假设检验的功效一、一组样本资料的一、一组样本资料的t t检验检验(one sample/group t-test)(one sample/group t-test)目的:推断该样本所代表的未知总体均数目的:推断该样本所代表的未知总体均数与已知总体均数与已知总体均数0 0是是否相等已知总体均数否相等已知总体均数0 0是指标准值,理论值或经大量观察所得是指标准值,理论值或经大量观察所得的稳定值。的稳定值。现有取自正态总体现有取自正态总体N(,N(,2 2)、容量为)、容量为n n 的一份完全随机样本。的一份完全随机样本。二、配对设计资料的二、配对设计资料的t t检验检验 配对设计是研究者为了
13、控制可能存在的主要非处理因素而配对设计是研究者为了控制可能存在的主要非处理因素而采用的一种试验设计方法。采用的一种试验设计方法。形式:形式:1 1、将受试对象配成特征相近的对子,同对的两个受试、将受试对象配成特征相近的对子,同对的两个受试对象随机分别接受不同处理;对象随机分别接受不同处理;2 2、同一样品分成两份,随机分别接受不同处理(或测量);、同一样品分成两份,随机分别接受不同处理(或测量);3 3、同一受试对象处理前后,数据作对比。、同一受试对象处理前后,数据作对比。表表6-1 6-1 用药前后患儿血清中免疫球蛋白用药前后患儿血清中免疫球蛋白IgG(mg/dl)IgG(mg/dl)含量含
14、量例例6-2 6-2 某儿科采用静脉注射人血丙种球蛋白治疗小儿急性毛细某儿科采用静脉注射人血丙种球蛋白治疗小儿急性毛细支气管炎。用药前后患儿血清中免疫球蛋白支气管炎。用药前后患儿血清中免疫球蛋白IgG(mgIgG(mg/dl)/dl)含量如含量如表所示。试问用药前后表所示。试问用药前后IgGIgG有无变化?有无变化?序号序号用药前用药前用药后用药后差值差值d11206.441678.44472.002921.691293.36371.6731294.081711.66417.584945.361416.70471.345721.361204.55483.196692.321147.30454.
15、977980.011379.59399.588691.011091.46400.459910.391360.34449.9510568.561091.83523.27111105.521728.03622.5112757.431398.86641.44查查t t临界值表:临界值表:t t0.05/2,110.05/2,11=2.201=2.201,tttt0.05/2,110.05/2,11,得得P0.05P F=3.76,F F0.05,(7,11)0.05,(7,11),得,得P0.05P0.05 按按=0.05=0.05水准拒绝水准拒绝H H0 0,接受接受H H1 1,故,故可认为两个
16、总体方可认为两个总体方差不相等。差不相等。方差齐性检验的另一个方面是比较两组观测数据的测方差齐性检验的另一个方面是比较两组观测数据的测量精度。(两个总体的变异程度是否相同)量精度。(两个总体的变异程度是否相同)例例6-7 6-7 将同一瓶液样分成将同一瓶液样分成2020份。将此份。将此2020份样品随机分成份样品随机分成两组,每组两组,每组1010份。用不同的方法分别检测液样中某物质的份。用不同的方法分别检测液样中某物质的含量含量(mmol/L)(mmol/L)。结果两种方法测得样本均数相同,样本标。结果两种方法测得样本均数相同,样本标准差分别为准差分别为1.021.02与与0.560.56。
17、试问两法检测精度是否相同?。试问两法检测精度是否相同?查查F F 临界值表临界值表3.23.2:F F0.050.05,(9,9),(9,9)=4.03,F F=4.03,F 0.05P0.05 按按=0.05=0.05水准不拒绝水准不拒绝H H0 0,故还不能认为两法检测结果故还不能认为两法检测结果精度不同。精度不同。四、两样本所属总体方差不等且两总体均为正态分布四、两样本所属总体方差不等且两总体均为正态分布近似近似t t检验检验-检验检验 方差不齐时,两小样本均数的比较,可选择以下方法:方差不齐时,两小样本均数的比较,可选择以下方法:1 1)采用适当的变量变换,使达到方差齐的要求。)采用适
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