分类变量的假设检验
假设检验的常用方法

假设检验的常用方法一种常见的方法是Z检验呢。
这个Z检验呀,就像是一个很直爽的小伙伴。
它比较适合那种总体方差已知,样本量还比较大的情况哦。
比如说,你想知道一个大工厂生产的产品尺寸是不是符合标准,你手里又清楚总体的方差情况,这时候Z检验就可以闪亮登场啦。
它通过计算样本统计量和总体参数之间的差异,然后看这个差异在标准正态分布下是不是合理的。
就好像是在一个大家都知道规则的游戏里,看看新的情况是不是符合这个规则一样。
还有t检验呢,这个就更灵活一点啦。
当总体方差未知,但是样本是小样本的时候,t检验就派上用场啦。
它就像是一个贴心的小助手,在数据不那么完整的时候来帮忙。
比如说你在研究一个新的小范围的实验结果,样本不多,总体方差也不清楚,t 检验就会说“我来看看这到底有没有啥不一样的”。
t检验会根据样本的数据来估算总体的情况,然后判断样本和假设的总体之间有没有显著差异呢。
卡方检验也很有趣哦。
它像是一个爱整理的小管家。
这个方法主要是用来检验分类变量之间的关系的。
比如说,你想知道男生和女生对于不同颜色的喜好有没有差别,这就是分类变量啦。
卡方检验就会把这些数据整理好,看看实际观察到的情况和我们假设的没有差异的情况之间的距离有多远。
如果这个距离很大,那就说明这两个分类变量之间可能存在着某种联系哦。
最后呀,还有F检验呢。
F检验就像是一个大管家,它主要是用来比较两个总体的方差是否相等的。
比如说有两组数据,你想知道它们的波动情况是不是差不多,F 检验就可以来帮忙啦。
它通过计算两个样本方差的比值,然后看看这个比值在F分布下是不是合理的。
如果不合理,那就说明这两组数据的方差可能是不一样的呢。
这些假设检验的方法呀,就像是我们在数据海洋里的小导航,帮助我们判断各种情况,是不是很神奇呢? 。
假设检验的基本步骤

假设检验的基本步骤(三)假设检验的基本步骤统计推断1.建立假设检验,确定检验水准H0和H1假设都是对总体特征的检验假设,相互联系且对立。
H0总是假设样本差别来自抽样误差,无效/零假设H1是来自非抽样误差,有单双侧之分,备择假设。
检验水准,a=0.05检验水准的含义2.选定检验方法,计算检验统计量选择和计算检验统计量要注意资料类型和实验设计类型与样本量的问题,一般计量资料用t检验和u检验;计数资料用χ2检验和u检验。
3.确定P值,作出统计推理P≤a ,拒绝H0,接受H1P> a,按a=0.05水准,不拒绝H0,无统计学意义或显著性差异假设检验结论有概率性,无论使拒绝或不拒绝H0,都有可能发生错误(四)两均数的假设检验(各种假设检验方法的适用条件与假设的特点、计算公式、自由度确定以与确定概率P值并做出推断结论)u检验适用条件t检验适用条件t检验和u检验1.样本均数与总体均数比较2.配对资料的比较/成组设计的两样本均数的比较配对设计的情况:3点3. 两个样本均数的比较(1)两个大样本均数比较的u检验(2)两个小样本均数比较的t检验(五)假设检验的两类错误与注意事项(Ⅰ和Ⅱ类错误)1.两类错误拒绝正确的H0称Ⅰ型错误-弃真,用检验水准α表示,α=0.05,犯I型错误概率为0.05,理论上平均每100次抽样有5次发生此类错误;接受错误的H0称Ⅱ型错误-存伪。
用β表示,(1-β)为检验效能或把握度,意义为两总体有差异,按α水准检出差别的能力,1-β=0.9,若两总体确有差别,理论上平均每100次抽样有90次得出有差别的结论。
两者的关系:α愈大β愈小;反之α愈小β愈大。
2.假设检验中的注意事项(1)随机化:代表性和均衡可比性(2)选用适当的检验方法(3)正确理解统计学意义(4)结论不绝对(5)单侧与双侧检验的选择四.分类变量资料的统计描述(一)相对数常用指标与其意义1.率2.构成比3.相对比(二)相对数应用注意事项1.观察例数要足够多2.不能犯以比代率的错误3.计算加权平均率或合并率4.可比性,消除混杂因素的影响(可采用标准化方法或分层分析方法。
医学统计学课件:假设检验

统计推断基础
参数估计
用样本数据估计总体参数的方法。
显著性检验
理解显著性检验的基本原理和方法。
假设检验
根据样本数据对总体参数进行检验的方法。
置信区间
掌握置信区间的概念和计算方法。
03
参数假设检验
单参数假设检验
定义
单参数假设检验是当我们只有一个总 体参数需要检验时的假设检验。例如 ,我们可能需要确定一个药物是否对 一组患者的平均血压有降低作用。
应用场景:例如,检验某种新药的疗效是否显著优于安 慰剂。
案例二:两样本t检验
总结词:两样本t检验是一种常用的假设检验方 法,适用于比较两个独立样本的平均数是否存在 显著差异。
详细描述
1. 定义假设:通常包括零假设(H0,即两个样本的 平均数无差异)和对立假设(H1,即两个样本的平 均数存在差异)。
02
假设检验的数学基础
概率基础
概率定义
表示随机事件发生的可能性程度。
概率运算
掌握加法、乘法和条件概率等运算方法。
独立性和互斥性
理解事件之间的独立性和互斥性。
分布基础
分布定义
描述随机变量取值的概率规律。
连续型和离散型分布
理解连续型和离散型分布的概念和特点。
常用分布
掌握常用的分布及其性质,如正态分布、二项分布等。
假设检验步骤
根据符号分布,计算临界值和p值,判断假设是 否成立。
05
假设检验的注意事项与误用
假设检验的注意事项
明确研究目的和背 景
在假设检验前,需要明确研究目 的和背景,以便确定合适的假设 和检验方法。
合理选择样本量和 样本类型
样本量和样本类型的选择对假设 检验的结果具有重要影响。在确 定样本量时,需要考虑研究目的 、研究设计、误差概率等因素。
《假设检验》课件

方差分析
总结词
适用于多组数据比较的检验方法
详细描述
方差分析是一种适用于多组数据比较的假设检验方法。它通过比较不同组之间的变异和 误差来源,计算F值和对应的P值,以判断原假设是否成立。方差分析在很多领域都有
应用,如农业、生物统计学和心理学等。
秩和检验
总结词
适用于等级数据或非参数数据的检验方法
详细描述
秩和检验是一种适用于等级数据或非参数数 据的假设检验方法。它通过将数据排序后进 行比较,计算秩和值和对应的P值,以判断 原假设是否成立。秩和检验在很多领域都有 应用,如医学、生物学和环境科学等。
04 假设检验的实例分析
单样本Z检验实例
总结词
用于检验一个样本的平均值与已知的 某一总体均值之间是否存在显著差异 。
如果样本量过小,可能无 法得出可靠的结论,因为 小样本可能无法代表总体 。
样本量过大
如果样本量过大,可能会 导致统计效率降低,增加 计算复杂度和成本。
样本代表性
在选择样本时,需要确保 样本具有代表性,能
假设检验的结果只能给出拒绝或接受 假设的结论,但无法给出假设正确与 否的确凿证据。
置信区间有助于判断假设的正确性
02
通过比较置信区间和假设值的位置关系,可以判断假设是否成
立。
置信区间与假设检验的互补关系
03
置信区间和假设检验各有优缺点,可以结合使用以更全面地评
估数据的统计性质。
THANKS 感谢观看
提出假设
根据研究问题和目的,提出原 假设和备择假设。
确定临界值
根据统计量的性质和显著性水 平,确定临界值。
做出决策
根据计算出的样本统计量和临 界值,做出接受或拒绝原假设 的决策。
第三章--统计案例-3.2-独立性检验的基本思想及其初步应用

解:由列联表中的数据,得 K2 的观测值为 1 633×30×1 355-224×242 k= ≈68.033>10.828. 254×1 379×54×1 579 因此,在犯错误的概率不超过 0.001 的前提下,认为每 一晚都打鼾与患心脏病有关.
为了调查某生产线上,某质量监督员甲对产
品质量好坏有无影响,现统计数据如下:质量监督员在现 场时,990件产品中合格品为 982 件,次品数为 8 件,甲不 在现场时,510件产品中合格品为493件,次品数为17件, 试分别用列联表、等高条形图、假设检验的方法对数据进
的方法来判断色盲与性别是否有关?你所得的结论在什么
范围内有效? 解:根据题目所给的数据作出如下的列联表: 色盲 不色盲 合计
男 女 合计
38 6 44
442 514 956
480 520 1 000
根据列联表作出相应的等高条形图,如图所示:
38 从等高条形图来看在男人中患色盲的比例480比在女人
38 6 6 中患色盲的比例520要大,其差值为480-520 ≈0.068,差
位统一,图形准确,但它不能给我们两个分类变量有关或
无关的精确的判断,若要作出精确的判断,可以进行独立 性检验的有关计算.
本题应首先作出调查数据的列联表,再根据列联表画
出等高条形图,并进行分析,ห้องสมุดไป่ตู้后利用独立性检验作出判 断.
在调查 480 名男士中有 38 名患有色盲, 520名女士中有6名患有色盲,分别利用图形和独立性检验
步
骤
③如果 k≥k0 ,就推断“X与Y有关系”,这种推断
犯错误的概率不超过α;否则,就认为在犯错误的概 率不超过α的前提下不能推断“X与Y有关系”,或者 在样本数据中没有发现足够证据支持结论“X与Y有 关系”.
08-χ2 检验011014

专用计算公式:
2
A n( 1) n R nC
2
式中n是总例数,A是每个格子的实际频数, nR 、nC分别为某格子对应的行合计和列合计。
例6.14 市重污染区、一般市区和农村的出生婴儿 的致畸情况如下表示。问三个地区的出生婴儿致 畸率有无差别?
表6.14 某市三个地区出生婴儿的致畸率比较
3.实际频数(actual frequency, A):
实际资料中的数据。
4.无效假设下频数的重新分配
--理论频数(Therical frequency, T)
TRC
n R nC n
式中TRC表示R 行(row)C 列(column) 的理论频数,nR为相应行的合计,nC为相应列 的合计,n为总例数。
【教学内容】
一、四格表资料的χ2检验
(一)四格表资料的χ2检验 (二)四格表资料χ2检验的校正
二、行×列表资料的χ2检验
三、配对四格表资料的χ2检验
2检验 一、四格表资料的χ
(一)四格表资料的χ2检验
【例6.12】在某山区小学随机抽取男生
80人,其中肺吸虫感染23人;随机抽取女
生85人,其中肺吸虫感染13人。问该山区
例如,两种方法检测诊断n个病人,结果如下:
2
(3)确定 P 值,作出统计结论 2 2 ν =2,查χ 界值表χ 0.005(2)=10.60,P<0.005。在a=0.05 水准上, 拒绝 H0,接受 H1,可以认为该市三个地区出生婴儿的致畸率有差别。
表10
Χ2界值表(部分)
R×C表χ2检验应用的注意事项
1. 理论频数不宜太小,一般要求:不应有1/5 以上格子的理论频数小于5或有一个格子的理论 频数小于1。
SPSS-分类变量的假设检验

例4 方法二 (SPSS菜单:Nonparametric Tests)推荐
b+c <25,则给 出精确概率 法!
例5 用两种方法检查已确诊的乳腺癌患者120名,甲法 检出率为60%,乙法检出率为50%,两法一致的检出 率为35%,问两法检出率是否有差异?
例5 方法二 (SPSS菜单:Nonparametric Tests)推荐
上已经有行×列表的精确概率法)。
结果解释
当P0.05,拒绝H0时,总的说来各组有差别,但并不意味 着任何两组都有差别:可能是任何两者间都有差别,也可能 其中某两者间有差别,而其它组间无差别。目前尚无公认的 进一步两两比较的方法(可考虑采用Logistic回归)。
SPSS软件操作过程
例6 某省从3个水中氟含量不同的地区随机抽取10~12 岁儿童,进行第一恒齿患病率的调查(见数据文件 p231.sav),问3个地区儿童第一恒齿患病率是否不同?
(一)完全随机设计的两样本率比较
假设检验的目的 推断两个总体率是否相等
例1 某中药在改变剂型前曾在临床观察152例,治愈129例, 未治愈23例。改变剂型后又在临床观察130例,治愈101 例,未治愈29例。能否得出新剂型疗效与旧剂型不同的 结论?
H0:1=2 H1:12
=0.05
(四)等级资料的比较
(数学公式请参见有关SPSS说明书)
2.双向有序等级资料的比较
Kappa检验 Kappa系数是医学中常用的一致性指标,取值在0~1之间。
目的:先根据Kappa检验判断一致性有无统计学意义,若 P<0.05,说明行变量与列变量存在一致性,然后根据Kappa 系数的大小来反映一致性的好坏。Kappa值越大,一致性 越好。
统计理论5_分类变量的假设检验

组 别 有效
无效
合 计 有效率(%)
试验组 99(90.48) a 对照组 75(83.52) c 合 计 174(a+c)
5(13.52) b 21(12.48) d 26(b+d)
104 (a+ b) 96 (c+d) 200 (n)
95.20 78.13 87.00
版权所有:多多医善
四格表χ 检验
组 别 有效
无效
试验组 对照组
99(90.48) a 75(83.52) c
5(13.52) b 21(12.48) d
合 计 174(a+c)
26(b+d)
合 计 有效率(%)
104 (a+ b)
95.20
96 (c+d)
78.13
200 (n)
87.00
T11 104174 / 200 90.48 ,T12 104 90.48 13.52 T21 174 90.48 83.52 ,T22 26 13.52 12.48
u | p 0 | | p 0 |
p
0 (1 0 ) n
版权所有:多多医善
率的u检验
根据以往经验,一般胃溃疡病患者有20%(总体率)发生胃出血症状。现某医生观察65岁以上胃 溃疡病人152例,其中48例发生胃出血,占31.6%(样本率)。问老年胃溃疡病患者是否较一般胃溃 疡病患者易发生胃出血。
对照组的96例颅内压增高症患者中:有效者为96(174/200)=83.52;无效者为96(26/200)=12.48。
版权所有:多多医善
四格表χ 检验
某院欲比较异梨醇口服液(试验组)和氢氯噻嗪+地塞米松(对照组)降低颅内压的疗效。将200例 颅内压增高症患者随机分为两组,结果见下表。问两组降低颅内压的总体有效率有无差别?
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变量说明:X:酶标法,1=阳性,2=阴性;Y:反向血凝 法, 1=阳性,2=阴性;freq:频数 。 (先加权,同例1)
例4 方法一 (SPSS菜单:Crosstabs)
行 列
例4 方法一 (SPSS菜单:Crosstabs)
McNemar
例4 方法一 (SPSS菜单:Crosstabs)
只给出精确 概率法!
例6
患龋率
Pearson 卡方值
P值
(四)等级资料的比较
(数学公式请参见有关SPSS说明书) 1.单向有序等级资料的比较 线性趋势检验 目的:检验率(或构成比)是否有增加或者下降 的趋势。
例7 不同工龄工人的患病率如下表,试分析患病率有无 随工龄增加而上升的趋势(见数据文件P185.sav)。
数据文件p229.sav:加权
加权
Weight Cases对话框
对记录加权 加权变量
加权后,2检验的步骤同前。
例2 某矿石粉厂当生产一种矿石粉时,在数天内即有部分 工人患职业性皮炎,本生产季节开始,随机抽取15名车间 工人穿上新防护衣,其中有1名患皮炎;其余28名工人仍穿 旧防护衣,其中有10名患皮炎。生产一段时间后,检查两 组工人的皮炎患病率,问两组工人的皮炎患病率有无差别?
例8 为研究慢性气管炎病人痰液中嗜酸性粒细胞是否高于正 常人,选择24名正常人和44名慢性气管炎病人,他们痰液中 嗜酸性粒细胞的检查结果如下(见数据文件P99.sav)。
例8 变量说明:group:组别,1=正常人,2=慢性气管 炎病人;outcome:检查结果,0= -,1=+, 2=++, 3=+++ ;freq:频数 。
(b c ) 2 2 (b c )
(| b c | 1)2 2 (b c )
此条件不严谨,存在缺陷! SPSS软件中的观点:
1.当b+ c25,校正公式
2.当b+ c<25,精确概率法。 实际工作中宜 推荐采用
SPSS软件操作过程
例4 分别用反向血凝法和酶标法对200名献血员进行 HBsAg检测,结果如下(见数据文件p233.sav),问两 种检验方法检出率有无差别?
例2
患病率
连续性校 正的卡方 检验
P值
1格理论数小于5,最小理论数为3.84
例3 某医师用A药治疗9例病人,治愈7人,用B药治疗10例 病人,治愈1人,问两药的疗效是否有差别?
例3
n<40
Fisher 精确概 率法
P值
2格理论数小于5,最小理论数为3.79
(二)配对设计的两样本率比较
假设检验的目的 推断两个总体率是否相等 例4 分别用反向血凝法和酶标法对200名献血员进行 HBsAg检测,结果如下,问两种检验方法检出率有无差 别?
Crosstabs菜单
交叉表
Cstics对话框
卡方检验
Cell对话框
行百分比
治愈率
Pearson卡 方检验
P值
0格理论数小于5,最小理论数为23.97。
数据文件p229.sav (基于整理后的四格表数据)
变量说明:group:组别,1=旧剂型,2=新剂型;effect: 疗效,1=治愈,2=未愈;freq:频数 。
H0:1=2=…. =k H1:各总体率不等或者不全相等
=0.05
(A T) A n( 1) T nR nC
2 2 2
当2 20.05,(R-1)(C-1)时,P0.05,拒绝H0 。 当2 20.05, (R-1)(C-1)时,P0.05,接受H0 。
=0.05
(AT) T
2
2
当2 20.05,1=3.84时,P0.05,拒绝H0 。 当2 20.05,1=3.84时,P0.05,接受H0 。
2检验的适用条件 (1)n40且T5 Pearson2检验 (2)n40且1T<5 连续性校正2检验 (3)n<40或T<1 Fisher精确概率法
例5 方法二 (SPSS菜单:Nonparametric Tests)推荐
b+c >25,则给 出2检验及P值
(三)完全随机设计的多个样本比较
假设检验的目的 推断多个总体率是否相等 例6 某省从3个水中氟含量不同的地区随机抽取10~12 岁儿童,进行第一恒齿患病率的调查,问3个地区儿童 第一恒齿患病率是否不同?
H0:1=2 H1:12
=0.05
(b c ) (b c )
2
2
当2 20.05,1=3.84时,P0.05,拒绝H0 。 当2 20.05,1=3.84时,P0.05,接受H0 。
2检验的适用条件 通常医学统计教材中的观点: 1.当b+c>40,未校正的公式 2.当b+c40,校正的公式
例7 变量说明:group:工龄,1= <1,2=1~ ,3=2 ~ , 4=4~ ,5=6~ ,6=8~ 。outcome:患病情况,1=患病, 2=未患病;freq:频数 。(SPSS软件操作步骤与例1相 同)
例7
线性趋势 2值
P值
(四)等级资料的比较
(数学公式请参见有关SPSS说明书) 1.单向有序等级资料的比较 等级资料两样本的检验 目的:检验两总体分布是否不同。
例8
例8
Z值及P值
(四)等级资料的比较
(数学公式请参见有关SPSS说明书) 2.双向有序等级资料的比较
Spearman等级相关是基于秩次的非参数相关分析。 目的:用非参数的方法检验两个变量的相关性。
主要适用于以下情况:
1.对于数值型变量,X及Y严重偏离正态分布; 2.等级资料的相关分析。
例9 492例患者硅沉着病的不同期次与肺门密度级别资料如下, 试检验两者有无相关(见数据文件P166.sav)。
SPSS软件在医学科研中的应用
何平平
北大医学部流行病与卫生统计学系 Tel:82801619
分类变量的假设检验
分类变量的假设检验
(一)完全随机设计(成组设计)的两样本率(或构成比) 比较 特例 (二)配对设计的两样本率(或构成比)比较 (三)完全随机设计(成组设计)的多个样本率(或构成比) 比较
(四)等级资料的比较
(一)完全随机设计的两样本率比较
假设检验的目的 推断两个总体率是否相等 例1 某中药在改变剂型前曾在临床观察152例,治愈129例, 未治愈23例。改变剂型后又在临床观察130例,治愈101 例,未治愈29例。能否得出新剂型疗效与旧剂型不同的 结论?
H0:1=2 H1:12
适用条件 当有1个格子的理论数小于1或者1/5以上格子的理论数小 于5时,不宜采用2检验,推荐精确概率法(SPSS10.0以 上已经有行×列表的精确概率法)。
结果解释 当P0.05,拒绝H0时,总的说来各组有差别,但并不意味 着任何两组都有差别:可能是任何两者间都有差别,也可能 其中某两者间有差别,而其它组间无差别。目前尚无公认的 进一步两两比较的方法(可考虑采用Logistic回归)。
例9 变量说明:disease:硅沉着病期次,1=I,2=II, 3=III;outcome: 肺门密度, 1=I,2=II,3=III ; freq:频数 。
例9
例9
Spearman 等级 相关系数及P值
(四)等级资料的比较
(数学公式请参见有关SPSS说明书) 2.双向有序等级资料的比较
Kappa检验 Kappa系数是医学中常用的一致性指标,取值在0~1之间。 目的:先根据Kappa检验判断一致性有无统计学意义,若 P<0.05,说明行变量与列变量存在一致性,然后根据Kappa 系数的大小来反映一致性的好坏。Kappa值越大,一致性 越好。
SPSS软件操作过程
例1 某中药在改变剂型前曾在临床观察152例,治愈129例, 未治愈23例。改变剂型后又在临床观察130例,治愈101 例,未治愈29例(见数据文件P229_1.sav)。能否得出 新剂型疗效与旧剂型不同的结论?
数据文件p229_1.sav (基于原始数据) 变量说明:group:组别,1=旧剂型,2=新剂型;effect: 疗效,1=治愈,2=未愈。
例10 两名放射科医师对200名棉屑沉着病可疑患者的诊 断结果见下表。试分析两医师的诊断结果是否一致?
例10
例10
Kappa系数
t值及P值
例4 方法二 (SPSS菜单:Nonparametric Tests)推荐
2个相关 样本
例4 方法二 (SPSS菜单:Nonparametric Tests)推荐
例4 方法二 (SPSS菜单:Nonparametric Tests)推荐
b+c <25,则给 出精确概率 法!
例5 用两种方法检查已确诊的乳腺癌患者120名,甲法 检出率为60%,乙法检出率为50%,两法一致的检出 率为35%,问两法检出率是否有差异?
SPSS软件操作过程
例6 某省从3个水中氟含量不同的地区随机抽取10~12 岁儿童,进行第一恒齿患病率的调查(见数据文件 p231.sav),问3个地区儿童第一恒齿患病率是否不同?
例6 变量说明:group:组别,1=高氟区,2=干预区,3 =低氟区;effect:1=患龋,2=未患龋;freq:频数 。 (SPSS软件操作步骤与例1相同)