医学统计学--秩和检验
医学统计学秩和检验

对统计分析的结果进行解释和报告,包 括显著性水平、效应大小等。
医学统计学秩和检验的优势
1 非参数方法
医学统计学秩和检验不需要假设数据服从特 定的分布,更适用于真实世界的数据。
2 强大的统计推断
医学统计学秩和检验能够进行假设检验、置 信区间估计和相关分析等多种统计推断。
3 对异常值的鲁棒性
由于基于秩次而不是原始数据,医学统计学 秩和检验对异常值具有较好的鲁棒性。
3 基本原理
医学统计学秩和检验基于 非参数统计方法,不依赖 于数据的分布情况,更适 用于小样本和偏态数据。
医学统计学秩和检验的应用
药效试验
用于评估不同药物的疗效,判断药物之间的差异。
生存分析
用于分析患者的生存时间和生存率,评估不同因 素对生存的影响。
配对设计研究
用于比较两种相关观察结果之间的差异,如治疗 前后的数据比较。
相关分析
用于分析两个变量之间的相关程度,评估它们的 线性关系。
医学统计学秩和检验的步骤
1
收集数据
收集与研究目的相关的数据,并确保数
将数据转换为秩次
ห้องสมุดไป่ตู้
2
据质量和完整性。
对数据进行排序,将其转换为秩次,以
便进行后续的统计分析。
3
应用适当的秩和检验方法
根据研究设计和研究问题选择合适的秩
解释和报告结果
4
和检验方法。
4 广泛适用性
医学统计学秩和检验适用于不同类型的数据, 包括定量数据、定性数据和顺序数据。
医学统计学秩和检验的案例
临床试验
通过医学统计学秩和检验,研究 人员可以评估新药的疗效和安全 性。
流行病学调查
医学统计学秩和检验可以用于分 析调查数据,研究疾病的发病率 和风险因素。
医学统计学第版秩和检验详解

第一页,共101页。
讲授内容:
❖ 第一节 Wilcoxon符号秩和检验 ❖ 第二节 两个独立样本比较的秩和检验
❖ 第三节 多个独立样本比较的秩和检验 ❖ 第四节 随机区组设计的秩和检验
第二页,共101页。
2/90
如 t 检验:H0:μ1=μ2 参数检验:是以特定的总体分布(如正态分布)
统计方法(适用于任意分布),又称任意分布检验。如
秩和检验、等级相关分析、游程检验、符号检验(非参 数统计方法)。
第四页,共101页。
4/90
非参数检验适用范围(资料)
❖ 定量资料不满足参数检验条件。 ❖ 1.总体分布类型不清或总体分布呈明显偏态
分布,而又无适当转换法转为正态分布;
❖ 2.有序(等级)资料、秩次资料; ❖ 3.分组数据一端或两端有不确定数值 ; ❖ 4.总体方差不齐。
❖例12-1 某研究者欲研究保健食品对小鼠抗疲劳作用,将 同种属的小鼠按性别和年龄相同、体重相近配成对子, 共10对,并将每对中的两只小鼠随机分到保健食品两个 不同的剂量组,过一定时期将小鼠杀死,测得其肝糖原含量 (mg/100g),结果见表12-1, 问不同剂量的小鼠肝糖原 含量有无差别?
9/90
第十四页,共101页。
1144/90
3.确定P值,做出推断
(1)查表法 查配对设计T 界值表(附表10 p334 ): T 在其上、下界值范围内,P值大于相应的概率。 T 在其上、下界值范围外,P值小于相应的概率。 T 等于其上、下界限值,P值小于等于相应的概率。(内大外
小)
第十五页,共101页。
H1:肺癌病人的RD值高于矽肺工人的RD值
检验水准α=0.05
医学统计学09秩和检验

22
u=
|11186 − 88(216 + 1) / 2 − 0.5 128 × 88 × (216 + 1) /12
(t 3 − t j ) ∑ j (N 3 − N )
= 3.628
C = 1− = 1−
823 − 82 ) + ( 783 − 78 ) + ( 303 − 30 ) + ( 263 − 26 ) ( 216 − 216
9
秩和
A组: - 、±、+、+、+、 ++ 秩和: 1 2 4.5 4.5 4.5 8.5
TA=25
B组: +、++、++、++、+++、+++ 秩和: 4.5 8.5 8.5 8.5 11.5 11.5 TB=53
TA+TB=N(N+1)/2=78
10
秩次:在一定程度上反映了等级的高低; 秩和:在一定程度上反映了等级的分布位置。 对等级的分析,转化为对秩次的分析。 秩和检验就是通过秩次的排列求出秩和,对总 体的分布进行假设检验。
α =0.05。
编秩 ,求秩和T。 确定检验统计量T 若两样本例数不等,以例 数较少者为n1,检验统计量T=T1=560.5。 确定P值,作出推断结论
29
560.55 − 24 × (68 + 1) / 2 − 0.5 u= = 3.4265 24 × 44 × (68 + 1) / 12
(16 3 − 16) + ( 28 3 − 28) + (19 3 − 19) + (5 3 − 5) C = 1− 68 3 − 68
秩和检验【医学统计学】

568.4
14.0
384.6
3.0
556.2
13.0
369.1
1.0
435.7
7.0
377.8
2.0
574.8
15.0
436.7
8.0
468.7
12.0
662.9
19.5
433.4
6.0
582.8
16.5
442.3
10.0
438.1
9.0
426.1
5.0
n1 10
T1 101
n2 12
T2 152
2.求检验统计量T 值
①省略所有差值为0的对子数,观察单位数减去0对子数 的个数 ②按差值的绝对值从小到大编秩,绝对值相等的差值若 符号不同取平均值,并保持原差值的正负号;
③任取正秩和或负秩和为T,本例取T-=3。
3. 确定P 值,作出推断结论
2020/8/8
15
检验步骤
查附表12 • 本例T=3,n=10,
3 9 6 8 7 -1 10 4 -2 5
T 52 T 3
2020/8/8
10
配对符号秩检验基本思想
• 当H0(差值的总体中位数Md=0)成立,任一配对差值出现正号、负号的 机会均等,秩和T-与T+的理论数也应相等为n(n+1)/4
• 可以证明:
• H0为真时,秩统计量T是对称分布 • H0非真时,T呈偏态分布
单纯⑴虚寒型 ⑵3 ⑶6 ⑷25 ⑸26 13 ⑻ 73
喘息虚寒型
1
3 10
9
3 26
虚寒阻塞型 16 28 61 27 ⑹9 141
2020/8/8
21
秩和检验结果解读

秩和检验结果解读The interpretation of the results of the rank sum test is crucial in statistical analysis, especially when dealing withnon-parametric data. This test, also known as the Mann-Whitney U test or the Wilcoxon rank sum test, is used to assess whether two independent samples come from the same distribution. It does not assume that the data follow a specific distribution, making it a robust tool for a wide range of applications.秩和检验结果的解读在统计分析中至关重要,特别是在处理非参数数据时。
这种检验,也被称为Mann-Whitney U检验或Wilcoxon秩和检验,用于评估两个独立样本是否来自同一分布。
它不假设数据遵循特定的分布,这使得它成为众多应用场景下的强大工具。
The test's output typically includes a statistic value and a corresponding p-value. The statistic value, such as the U statistic in the Mann-Whitney U test, represents the sum of ranks for one of the samples. A low U statistic indicates that the values in one sample tend to be smaller than those in the other, suggesting a difference between the two groups.检验的输出通常包括一个统计量值和相应的p值。
医学统计学秩和检验

在医学研究中,秩和检验常用于比较两种或多种治疗方案的效果,如药物、手术等。通过 对秩和的统计分析,可以得出哪种方案更有效的结论。
疾病流行病学研究
在疾病流行病学研究中,秩和检验可用于分析不同人群或地区的发病率或死亡率差异。通 过对这些数据的分析,可以评估不同因素对疾病发生的影响。
临床决策支持
秩和检验在临床决策支持系统中也得到广泛应用。通过对病人的各种指标进行统计分析, 医生可以更好地了解病人的病情,从而制定更有效的治疗方案。
生物领域的应用
01
基因表达分析
在基因表达分析中,秩和检验可用于比较不同样本之间的基因表达谱
差异。通过对基因表达谱的统计分析,可以找出与特定疾病或生理过
程相关的关键基因。
根据样本数据计算检验统计量的值。
确定显著性水平
确定在假设检验中拒绝零假设的最小显著 性水平。
假设检验的推断与解释
推断
根据计算出的p值或其他统计指标,推断样 本数据所来自的总体的特性或参数。
解释
解释推断结果,考虑研究的假设和目的, 结合其他相关信息做出科学结论。
05
秩和检验的实际应用与案例 分析
医学领域的应用
社会科学研究
在社会科学研究中,秩和检验常用于比较不同群体或地区的经济社会指标差异。通过对这些数据的统计分析,可以评估不同 因素对社会发展的影响。
公共政策评估
秩和检验可用于评估公共政策的效果。通过对政策实施前后的数据进行统计分析,可以得出政策是否有效的结论,从而为 政策制定者提供参考。
市场调研
在市场调研中,秩和检验可用于比较不同产品或品牌的市场占有率差异。通过对这些数据的统计分析,可以帮助企业了解 市场状况,从而制定更有效的市场策略。
医学统计学等级资料的秩和检验

在某些情况下,可以排除异常值以提高检验的稳定性。但应谨慎处理,确保不会排除对 总体分布有重要影响的值。
稳健统计方法
采用稳健统计方法可以在一定程度上减少异常值对检验结果的影响,如使用中位数、众 数等稳健统计量进行秩和检验。
06
秩和检验的展望
秩和检验的发展趋势
广泛应用
秩和检验作为一种非参数统计方法,在医 学、生物学、环境科学等秩和,判断 两组数据的优劣或差异性,从而 进行假设检验。
适用范围
适用于等级资料和连续变量资料, 尤其适用于小样本和不服从正态 分布的数据。
秩和检验的步骤
01
数据整理
对等级资料进行排序,并赋予相应 的秩。
确定检验统计量
根据秩和计算出检验统计量,如Z值、 H值等。
03
02
计算秩和
在蛋白质组学研究中,秩和检验 用于分析蛋白质表达水平在不同 样本之间的差异。
在其他领域的应用
环境卫生研究
在环境卫生研究中,秩和检验用于评估不同暴露水平对健康的影响。
心理学研究
在心理学研究中,秩和检验用于比较不同干预或实验条件下的心理状态或行为差异。
05
秩和检验的注意事项
样本量的问题
样本量过小
当样本量过小时,无法充分反映总体分布情况,可能导致 检验结果不准确。
等级资料
按照事物的属性特征进行等级划分所得的数据,如 疗效评价中的治愈、显效、好转、无效等。
计量资料
通过度量衡等方法获得的数据,如身高、体重等。
等级资料的特点
有序性
等级资料具有有序性,不同等级之间存在一定的顺序 关系。
差异性
不同等级之间存在差异,同一等级内的数据具有相似 性。
相对性
医学统计学秩和检验

1、确定资料的类型: 分类资料、定量资料;
2、选择适当的统计方法;
3、作出统计推断结论。 牛牛文档分享定量资料的分析:t检验 Z检验 F检验
分类资料的分析: 2 检验 牛牛文档分享 2检验的应用范围
① 比较两个或多个样本的总体率(构成比)有无差异
非参数检验的优缺点
优点:
1、不受总体分布的限制,适用范围广。 2、不受资料类型的限制,可以是计量资料、等级资 料以及一合参数检验条件的资料,首先参数检验方 法;如果用非参数检验,没有充分利用资料提供的信 息,检验效能(power)低于参数检验。 2、非参数检验一般犯第二类错误的概率β比参数检 验大,若要使β相同,非参数检验要比参数检验需要 更多的样本例数。
配对设计的两样本比较
例12.1 某研究用甲、乙两种方法对某地方 性砷中毒地区水源中砷含量(mg/L)进行测 定,检测10处,测量值如表12.1的(2)、(3) 栏。问两法测定某地区10处水源中砷含量的结果(mg/L)
② 分析两个分类变量之间的关联性 ③ 判断频数分布类型 ④ 分析率的线性趋势 牛牛文档分享t 检验的应用条件
① σ 未知且n 较小 ② 样本取自正态总体 ③ 两样本均数比较时,两样本总体方差相等
Z 检验的应用条件
①样本取自正态总体,两样本总体方差相等
② σ未知但n 较大(如 n > 100), n 较小但σ 已知。
配对设计计量差值比较 单一样本与总体中位数比较 牛牛文档分享配对设计两样本比较
配对设计资料主要是对差值进行分析。
通过检验配对样本的差值是否来自中位数为0
的总体,来推断两个总体中位数有无差别,即
推断两种处理的效应是否不同。 牛牛文档分享 牛牛文档分享
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
4、求秩和并确定检验统计量T
(1)分别求正、负秩次之和T+、T本例:T+=3.5 ;T- =41.5 (2)以绝对值较小的秩和为检验统计量T,本例 T=T-=3.5 n( n 1) 注:总秩和= 2 而 9(9 1) 45 2 , 本例T++ T_=45,
5、确定P值 (1)查表法 当n≤50时,查附表6: T界值表 (配对比较的符号秩和检验) 以例数n确定查哪一行,然后自左向右用T与 每一 栏界值相比。 T在界值范围之内,P值大于表上方相应概率 T在界值范围之外,P值小于表上方相应概率 (往右移一栏继续查) 本例 n=9,T=3.5,在双侧P=0.05的界值 范围(5~40)之外,在双侧P=0.02的界值范 围(3~42)之内,故 0.02< P <0.05
uc= u/ c df=∽的t值, 就是u值! C=1-∑(t3j-tj)/(N3-N) =1-[(1073-107)+(243-24)+(533-53)+ (243-24)]/(2083-208) =0.8443 查u值表 uc=0.4974/ 0.8443 =0.5413 uc=0.5413<u0.5, =0.6745,P>0.5 5、推断结论 本例P>0.5, 在α=0.05水准上,不拒绝H0,差别 无统计学意义,尚不能认为该药对两种支气管炎 的疗效不同。
低蛋白组平均秩和
蛋白组增重较多。
T2 =44.5/7=6.4,故可认为高
二、正态近似法: 当n1或/和n2-n1超出附表7范围
时,可计算u值,确定P值 。
| T n1 ( N 1) / 2 | 0.5 u n1n2 ( N 1) / 12
而当相同秩次较多(超过25%)时,需计算校正u值。
医学统计学
第七章 秩和检验
本章学习要点:
●非参数检验的概念
●参数检验与非参数检验的区别 ●几种常用的秩和检验方法
参数统计和非参数统计的概念 参数统计概念
参数统计是指在样本资料满足一定条件(正态
分布,方差齐)的基础上,对总体的参数(总体均 数或率)进行假设检验的方法,称为参数统计。 参数统计均有一定的条件要求,若不满足条件 则不能使用,可考虑进行变量变换或采用不要求条 件的其它统计方法,如秩和检验。
4、确定P值
(1)查表法:以n1和n2-n1,查附表7 T界值表(两
样本比较的秩和检验用):
T在界值范围之内,P值大于表上方相应概率
T在界值范围之外,P值小于表上方相应概率
T恰好等于界值, P值等于表上方相应概率
本例 n1=7,n2-n1=12-7=5;查附表7 T界值表 得: T界值 49 — 91 46 — 94 42 — 98 P值 0.10 本例T=T2=44.5 0.05 0.02
非参数统计概念、优点和缺点 1、概念 非参数统计是指不考虑资料的分布类型 ,不对总体参数进行检验,而对资料的分布 是否相同进行检验,这种统计方法称非参数 检验。秩和检验、符号检验、游程检验、
Ridit分析、X2检验等均属于非参数检验方法
。
2、优点 (1)不受总体分布的限定,适用范围广;可用 于各种统计资料,主要用于偏态分布资料、分布 不明资料; (2)对数据要求不严格;可用于不能准确定量 的资料,主要用于等级资料,开口资料; (3)有些方法在样本例数不多时,尚简便易
到大统一编秩;
(2)在同一组里有相同的数据,按顺序排列;
(3)在不同组里有相同数据,取平均秩次。
3、求各组的秩和 Ri
4、计算检验统计量H
12 Ri2 H 3( N 1) N ( N 1) n1
而当相同秩次较多(超过25%)
6、推断结论 ∵ < 0.005,∴ 在α=0.05水准上,拒绝H0, 接受H1, 差异有统计学意义,故可认为该厂 工人尿氟含量高于当地正常人。
第二节成组设计两样本比较的秩和检验
(Wilcoxon两样本比较法)
一、原始数据的两样本比较
1、建立假设和确定检验水准
H0:两组雌鼠增重的总体分布相同
H1:两组雌鼠增重的总体分布不同
行。
3、缺点 不能充分利用资料所提供的信息(仅考虑位次 大小),故检验效率较参数检验低,犯第二类错 误的概率β较参数检验大,同一资料要达到相同的 检验效能(1-β),则非参数检验比参数检验所需 的样本例数多。 因此,在进行统计分析时,应首先考虑是否满 足参数检验,不满足参数检验时才考虑使用非参 数检验。
3 (t j t j )
(N 3 N )
12 Ri2 H 3( N 1) N ( N 1) n1
12 18.52 40 2 61.52 ( ) 3(15 1) 9.245 15(15 1) 5
5、确定P值 (1)若k=3,每组例数≤5,查附表8 ,H界值表 ; (2)若组数k>3,每组例数>5,以自由度v=k-1,查 附表5,X2界值表 (此时H服从X2分布)。 本例 k=3,每组例数=5,以n=15,查附表8,H 界值表得: H0.01=7.98。 H=9.245> H0.01 P<0.01 6、推断结论 本例P<0.01,在α=0.05水准上,拒绝H0,接受 H1,故可认为3种不同菌型伤寒杆菌的小白鼠的存活 天数不同或不全相同。(进一步做两比较)
4、求秩和并确定检验统计量T
(1)分别求正、负秩次之和T+、T本例:T+=62.5 ;T- =3.5 (2)以绝对值较小的秩和为检验统计量T,本例 T=T-=3.5 n( n 1) 注:总秩和= 2 而 11(11 1) 66 2 , 本例T++ T_=66,
5、确定P值 用查表法 以n=11查附表6: T界值表(配 对比较的符号秩和检验)得单侧 T0.005= (5~61),本例 ,T=3.5,在单侧 T0.005范 围之外,故 P <0.005 。
11 + 10 ++ 3 +++ 0
5 18 16 5
16 1-16 28 17-44 19 45-63 5 64-68
68 —
8.5 30.5 54.0 66.0
—
93.5 305 162 0
42.5 549.0 864.0 330.0
───────────────────────────────
40 — 100 0.01 T=44.5,在双侧P=0.05的界值范围之外,在双 侧P=0.02的界值范围之内,则 0.02< P <0.05。
6、推断结论
∵ 本例0.02<P<0.05 ,∴ 在α=0.05水准上,
拒绝H0,接受H1,两组雌鼠增重的总体分布不同
,因为高蛋白组平均秩和
T1 =145.5/12=12.1,
(1) (2)
(4) (5)
0.58
0.62 Ri
5
6 21 6
4.89
5.00
17
18 92.5 6
3.30
4.45
11
12.5 57.5 6
ni
1、建立假设和确定检验水准 H0: 三个总体的位置相同 H1: 三个总体的位置不同或不全相同
α=0.05
2、编秩:
(1)各组分别从小到大排列,再将各组数据由小
α=0.05
2、编秩:
(1)先将两组数据分别从小到大排序,再将两组 数据统一由小到大编秩; (2)相同数据在同一组里,按顺序编秩; (3)相同数据在不同组里,取平均秩次。
3、求秩和并确定检验统计量T (1)分别求各组的秩和T1、T2 ; (2)以样本例数n较小者的秩和T为检验统计量T(
若n1=n2,任取一组秩和为T);本例T=T2=44.5
1、建立假设和确定检验水准
H0: 差值总体中位数Md=0 H1: 差值总体中位数Md≠0 α=0.05 2、求差值 3、编秩: (1)依差值绝对值从小到大编秩,再根据差值的正 负给秩次冠以正负号; (2)差值为零时,舍去不计(例数相应减1); (3)差值相等,符号相同,按顺序编秩; (4)差值相等,符号不同,取平均秩次
3、求秩和并确定检验统计量T
(1)分别求各组的秩和T1、T2 (各个等级秩和:例 数╳ 平均秩和) (2)以样本例数小者n1的秩和为检验统计量T, 本例T=T1=8780.5 4、计算u值和校正u值,确定P值
| T n1 ( N 1) / 2 | 0.5 | 8780 .5 82(208 1) / 2 | 0.5 u 0.4974 n1n2 ( N 1) / 12 (82)(126 )( 208 1) / 12
首选非参数检验的情况: 1、等级资料 2、开口资料
3、明显偏态分布的资料
第一节 Wilcoxon符号秩和检验
(用于配对设计的计量资料) 一、配对设计的两样本比较 例 7.1 本例应首先考虑用配对t检验,这里只是用于 说明配对设计秩和检验的方法。 首选配对秩和检验的例子:P291, 习题 4.2 4.4 4.6。
表9.3 正常人和慢性气管炎病人痰液中嗜酸性粒细胞检查结果
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 人 数 秩和 结果 ──────── 合计 秩次范围 平均秩次 ──────── 正常人 病人 正常人 病人 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)=(2)(6) (8)=(3)(6) ───────────────────────────────
uc u / c
C 1
(t j 3
t j ) /( N N )
3
三、等级资料(频数表资料)两样本比较
某药物对两类老年慢性支气管炎的疗效
疗 效
组 别 未合并肺气肿 合并肺气肿
单向有序列联表