八章節(jié)假設(shè)檢驗(yàn)基本概念實(shí)用教案

1、第一節(jié) 檢驗(yàn)(jinyn)假設(shè)與P值第1頁(yè)/共52頁(yè)第一頁(yè)，共53頁(yè)。 假設(shè)檢驗(yàn)過去假設(shè)檢驗(yàn)過去(guq)(guq)稱顯著性檢驗(yàn)。稱顯著性檢驗(yàn)。它是利用小概率反證法思想，從問題的它是利用小概率反證法思想，從問題的對(duì)立面對(duì)立面(H0)(H0)出發(fā)間接判斷要解決的問題出發(fā)間接判斷要解決的問題(H1)(H1)是否成立。然后在是否成立。然后在H0H0成立的條件下成立的條件下計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，最后獲得計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，最后獲得P P值來判斷。值來判斷。 假設(shè)檢驗(yàn)基本假設(shè)檢驗(yàn)基本(jbn)思想思想第2頁(yè)/共52頁(yè)第二頁(yè)，共53頁(yè)。問題實(shí)質(zhì)上都是希望通過樣本統(tǒng)計(jì)量與總體參數(shù)的差別(chbi)，或兩個(gè)樣本統(tǒng)計(jì)量的

2、差別(chbi)，來推斷總體參數(shù)是否不同。這種識(shí)別的過程，就是本章介紹的假設(shè)檢驗(yàn)(hypothesis test)。 第3頁(yè)/共52頁(yè)第三頁(yè)，共53頁(yè)。例81 81 通過以往大規(guī)模調(diào)查，已知某地一般新生兒的頭圍均數(shù)為，標(biāo)準(zhǔn)差為。為研究某礦區(qū)新生兒的發(fā)育狀況，現(xiàn)從該地某礦區(qū)隨機(jī)抽取(chu q)(chu q)新生兒5555人，測(cè)得其頭圍均數(shù)為，問該礦區(qū)新生兒的頭圍總體均數(shù)與一般新生兒頭圍總體均數(shù)是否不同？ 第4頁(yè)/共52頁(yè)第四頁(yè)，共53頁(yè)。 假設(shè)檢驗(yàn)的目的就是判斷差別(chbi)是由哪種原因造成的。抽樣誤差造成的；抽樣誤差造成的；本質(zhì)本質(zhì)(bnzh)差異造成的。差異造成的。第5頁(yè)/共52頁(yè)第五頁(yè)

3、，共53頁(yè)。一般(ybn)新生兒頭圍礦區(qū)(kunq)新生兒頭圍X 一種(y zhn)假設(shè)H0另一種假設(shè)H1抽樣誤差總體不同第6頁(yè)/共52頁(yè)第六頁(yè)，共53頁(yè)。 第二節(jié) 假設(shè)檢驗(yàn)的基本(jbn)步驟第7頁(yè)/共52頁(yè)第七頁(yè)，共53頁(yè)。s例81 通過(tnggu)以往大規(guī)模調(diào)查，已知某地一般新生兒的頭圍均數(shù)為，標(biāo)準(zhǔn)差為。為研究某礦區(qū)新生兒的發(fā)育狀況，現(xiàn)從該地某礦區(qū)隨機(jī)抽取新生兒55人，測(cè)得其頭圍均數(shù)為，問該礦區(qū)新生兒的頭圍總體均數(shù)與一般新生兒頭圍總體均數(shù)是否不同？第8頁(yè)/共52頁(yè)第八頁(yè)，共53頁(yè)。第9頁(yè)/共52頁(yè)第九頁(yè)，共53頁(yè)。H1H1的內(nèi)容直接反映了檢驗(yàn)單雙側(cè)。若的內(nèi)容直接反映了檢驗(yàn)單雙側(cè)。若H1

4、H1中只是中只是 0 0 或或 0 0，則此檢驗(yàn)，則此檢驗(yàn)為單側(cè)檢驗(yàn)。它不僅考慮為單側(cè)檢驗(yàn)。它不僅考慮(kol)(kol)有無差異，而且還考慮有無差異，而且還考慮(kol)(kol)差異的方向。差異的方向。 單雙側(cè)檢驗(yàn)的確定，首先根據(jù)專業(yè)知識(shí)，其次根據(jù)所要解決的問題來確定。若從單雙側(cè)檢驗(yàn)的確定，首先根據(jù)專業(yè)知識(shí)，其次根據(jù)所要解決的問題來確定。若從專業(yè)上看一種方法結(jié)果不可能低于或高于另一種方法結(jié)果，此時(shí)應(yīng)該用單側(cè)檢驗(yàn)。一般專業(yè)上看一種方法結(jié)果不可能低于或高于另一種方法結(jié)果，此時(shí)應(yīng)該用單側(cè)檢驗(yàn)。一般認(rèn)為雙側(cè)檢驗(yàn)較保守和穩(wěn)妥。認(rèn)為雙側(cè)檢驗(yàn)較保守和穩(wěn)妥。第10頁(yè)/共52頁(yè)第十頁(yè)，共53頁(yè)。 (3) 檢

5、驗(yàn)水準(zhǔn)，過去稱顯著性水準(zhǔn)，是預(yù)先規(guī)定的概率值，它確定了小概率事件的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際(shj)工作中常取 = ?？筛鶕?jù)不同研究目的給予不同設(shè)置。第11頁(yè)/共52頁(yè)第十一頁(yè)，共53頁(yè)。第12頁(yè)/共52頁(yè)第十二頁(yè)，共53頁(yè)。 根據(jù)變量和資料類型、設(shè)計(jì)方根據(jù)變量和資料類型、設(shè)計(jì)方案、統(tǒng)計(jì)推斷的目的、是否滿足特案、統(tǒng)計(jì)推斷的目的、是否滿足特定條件等（如定條件等（如數(shù)據(jù)的分布類型數(shù)據(jù)的分布類型）選）選擇相應(yīng)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。擇相應(yīng)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量。2.計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量(33.89-34.50) (1.99/55)2.273u 第13頁(yè)/共52頁(yè)第十三頁(yè)，共53頁(yè)。 3.確定確定P值，下結(jié)論值，下結(jié)論如例如

6、例81已得到已得到P60)或已知時(shí)。檢驗(yàn)(jinyn)統(tǒng)計(jì)量分別為0000000 () ()XXXXunSSnXXun較大時(shí)已知時(shí)P121 例8-2第20頁(yè)/共52頁(yè)第二十頁(yè)，共53頁(yè)。P121 例8-2s例82（續(xù)例7-5） 1995年，已知某地20歲應(yīng)征男青年的平均身高為。2003年，在當(dāng)?shù)?0歲應(yīng)征男青年中隨機(jī)抽取85人，平均身高為171.2 cm，標(biāo)準(zhǔn)差為，問2003年當(dāng)?shù)?0歲應(yīng)征男青年的身高與1995年相比(xin b)是否不同？第21頁(yè)/共52頁(yè)第二十一頁(yè)，共53頁(yè)。P121 例8-20171.2 168.54.70/5.3/85XuSns檢驗(yàn)界值u，u，u u, 得P，按水準(zhǔn)，

7、拒絕H0，接受H1，2003年當(dāng)?shù)?0歲應(yīng)征男青年與1995年相比(xin b)，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？烧J(rèn)為2003年當(dāng)?shù)?0歲應(yīng)征男青年的身高有變化，比1995年增高了。第22頁(yè)/共52頁(yè)第二十二頁(yè)，共53頁(yè)。P121 例8-2s由例7-5可知，2003年當(dāng)?shù)?0歲應(yīng)征男青年身高(shn o)總體均數(shù)的95%的可信區(qū)間為。該區(qū)間的下限已高于1995年身高(shn o)的總體均數(shù)，也說明2003年20歲應(yīng)征男青年增高了。第23頁(yè)/共52頁(yè)第二十三頁(yè)，共53頁(yè)。121212221212XXXXXXuSSSnn二、兩樣本比較的u檢驗(yàn)(two-sampleu-test)適用于兩樣本含量(hnling)

8、較大(如n130且n230)時(shí)。檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為P122 例8-3兩均數(shù)之差的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)誤的估計(jì)值第24頁(yè)/共52頁(yè)第二十四頁(yè)，共53頁(yè)。P122 例8-3兩均數(shù)之差的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)誤的估計(jì)值12222211222.95.24.23/1.9 /322.7 /40XXuSnSn 第25頁(yè)/共52頁(yè)第二十五頁(yè)，共53頁(yè)。由于u，u，|u|u, 得P，按水準(zhǔn)，拒絕(jju)H0，接受H1，兩組間差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。可以認(rèn)為試驗(yàn)組和對(duì)照組退熱天數(shù)的總體均數(shù)不相等，兩組的療效不同。試驗(yàn)組的平均退熱天數(shù)比對(duì)照組短。例7-7已計(jì)算了的95%的可信區(qū)間： 天，給出了兩總體均數(shù)差別的數(shù)量大小。 P12

9、2 例8-3兩均數(shù)之差的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)誤的估計(jì)值3.3 1.3第26頁(yè)/共52頁(yè)第二十六頁(yè)，共53頁(yè)。第四節(jié) 大樣本(yngbn)率的假設(shè)檢驗(yàn)第27頁(yè)/共52頁(yè)第二十七頁(yè)，共53頁(yè)。率的u檢驗(yàn)(jinyn)的應(yīng)用條件：1、n較大，如每組例數(shù)大于60例。2、樣本(yngbn)p或1-p均不接近100%和0。3、np和n(1-p)均大于5。第28頁(yè)/共52頁(yè)第二十八頁(yè)，共53頁(yè)。一、單樣本率的一、單樣本率的 u u檢驗(yàn)檢驗(yàn)(jinyn) (jinyn) 適用于樣本率與已知的總體率的比較適用于樣本率與已知的總體率的比較 P123P123例例8-48-40000(1)pppun第29頁(yè)/共52頁(yè)

10、第二十九頁(yè)，共53頁(yè)。例例84 已知某地已知某地40歲以上成年男性歲以上成年男性(nnxng)高血壓患病率為高血壓患病率為8.5%（0），經(jīng)健康教育數(shù)），經(jīng)健康教育數(shù)年后，隨機(jī)抽取該地成年男性年后，隨機(jī)抽取該地成年男性(nnxng)1000名，查出高血壓患者名，查出高血壓患者55例，例，患病率（患病率（p）為）為5.5%。問經(jīng)健康教育后，該。問經(jīng)健康教育后，該地成年男性地成年男性(nnxng)高血壓患病率是否有降高血壓患病率是否有降低？低？第30頁(yè)/共52頁(yè)第三十頁(yè)，共53頁(yè)。 0.0550.0853.4020.085(1 0.085)/1000u s單側(cè)界值u，現(xiàn) |u| u, 故P0.01

11、, 按水準(zhǔn)拒絕H0，接受H1，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可認(rèn)為(rnwi)經(jīng)健康教育后，該地成年男性高血壓患病率有所降低。第31頁(yè)/共52頁(yè)第三十一頁(yè)，共53頁(yè)。二、兩個(gè)率比較的二、兩個(gè)率比較的u檢驗(yàn)檢驗(yàn) 推斷推斷(tudun)兩個(gè)總體率是否相同兩個(gè)總體率是否相同 P124例例8-51212121211(1)()ppccppppuppnn第32頁(yè)/共52頁(yè)第三十二頁(yè)，共53頁(yè)。例例85 某醫(yī)院用黃芪注射液和胎盤球蛋白進(jìn)行某醫(yī)院用黃芪注射液和胎盤球蛋白進(jìn)行穴位穴位(xuwi)注射治療小兒支氣管哮喘病人注射治療小兒支氣管哮喘病人，黃芪注射液治療，黃芪注射液治療117例，有效例，有效103例；胎盤例；胎盤球

12、蛋白治療球蛋白治療55例，有效例，有效49例。試比較兩種療例。試比較兩種療法有效率有無差別法有效率有無差別 第33頁(yè)/共52頁(yè)第三十三頁(yè)，共53頁(yè)。 %37.885511749103cp 0.88030.89090.00540.8837(1 0.8837)/(1/117 1/55)u su，現(xiàn)|u|u , 故P，按=檢驗(yàn)水準(zhǔn)接受H0，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(yy)，尚不能認(rèn)為兩種療法治療小兒支氣管哮喘的療效有差別。第34頁(yè)/共52頁(yè)第三十四頁(yè)，共53頁(yè)。第五節(jié) 檢驗(yàn)水準(zhǔn)(shuzhn)與兩類錯(cuò)誤 第35頁(yè)/共52頁(yè)第三十五頁(yè)，共53頁(yè)。I型錯(cuò)誤型錯(cuò)誤(cuw)和和II型型錯(cuò)誤錯(cuò)誤(cuw) 假設(shè)檢驗(yàn)

13、是利用小概率反證法思想，從問題的對(duì)立面(H0)出發(fā)間接判斷要解決的問題(H1)是否成立，然后在假定H0成立的條件下計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量，最后根據(jù)P值判斷結(jié)果，此推斷結(jié)論具有(jyu)概率性，因而無論拒絕還是不拒絕H0，都可能犯錯(cuò)誤。詳見表8-1。第36頁(yè)/共52頁(yè)第三十六頁(yè)，共53頁(yè)。 I I 型錯(cuò)誤：型錯(cuò)誤：“實(shí)際實(shí)際(shj)(shj)無差別，但下了有差別的結(jié)論無差別，但下了有差別的結(jié)論”，假陽(yáng)性錯(cuò)誤。犯這種錯(cuò)誤的，假陽(yáng)性錯(cuò)誤。犯這種錯(cuò)誤的概率是概率是（其值等于檢驗(yàn)水準(zhǔn)）（其值等于檢驗(yàn)水準(zhǔn)） II II型錯(cuò)誤：型錯(cuò)誤：“實(shí)際實(shí)際(shj)(shj)有差別，但下了不拒絕有差別，但下了不拒絕H0H0

14、的結(jié)論的結(jié)論”，假陰性錯(cuò)誤。犯這種錯(cuò)誤的，假陰性錯(cuò)誤。犯這種錯(cuò)誤的概率是概率是（其值未知）（其值未知） 。 但但 n n 一定時(shí)，一定時(shí)， 增大，增大， 則減少則減少 。 第37頁(yè)/共52頁(yè)第三十七頁(yè)，共53頁(yè)。假假設(shè)設(shè)檢檢驗(yàn)驗(yàn)的的結(jié)結(jié)果果客客觀觀實(shí)實(shí)際際拒拒絕絕 H0“接接受受”H0H0成成立立I 型型錯(cuò)錯(cuò)誤誤( )推推斷斷正正確確(1 )H0不不成成立立即即 H1成成立立推推斷斷正正確確(1 )II 型型錯(cuò)錯(cuò)誤誤( ) 可能發(fā)生可能發(fā)生(fshng)的兩類錯(cuò)誤的兩類錯(cuò)誤第38頁(yè)/共52頁(yè)第三十八頁(yè)，共53頁(yè)。圖圖8-2 I8-2 I型錯(cuò)誤型錯(cuò)誤(cuw)(cuw)與與IIII型錯(cuò)誤型錯(cuò)誤(

15、cuw)(cuw)示意示意圖圖( (以單側(cè)以單側(cè)u u檢驗(yàn)為例檢驗(yàn)為例) ) H1: 0 成立 界值 0 1 1 第39頁(yè)/共52頁(yè)第三十九頁(yè)，共53頁(yè)。 1- 1- ：檢驗(yàn)：檢驗(yàn)(jinyn)(jinyn)效能（效能（powerpower）: :當(dāng)兩總體確有差別，按檢驗(yàn)當(dāng)兩總體確有差別，按檢驗(yàn)(jinyn)(jinyn)水水準(zhǔn)準(zhǔn) 所能發(fā)現(xiàn)這種差別的能力。所能發(fā)現(xiàn)這種差別的能力。第40頁(yè)/共52頁(yè)第四十頁(yè)，共53頁(yè)。 減少（增加）I型錯(cuò)誤，將會(huì)增加（減少）II型錯(cuò)誤增大(znd)n同時(shí)降低a與b 與 間的關(guān)系(gu(gu x)x)第41頁(yè)/共52頁(yè)第四十一頁(yè)，共53頁(yè)。減少(jinsho)I型

16、錯(cuò)誤的主要方法：假設(shè)檢驗(yàn)時(shí)設(shè)定值。減少(jinsho)II型錯(cuò)誤的主要方法：提高檢驗(yàn)效能。提高檢驗(yàn)效能的最有效提高檢驗(yàn)效能的最有效(yuxio)方法：增加樣本方法：增加樣本量。量。如何選擇合適的樣本量：選擇合適的樣本量：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第42頁(yè)/共52頁(yè)第四十二頁(yè)，共53頁(yè)。第六節(jié)第六節(jié) 單側(cè)檢驗(yàn)單側(cè)檢驗(yàn)(jinyn)(jinyn)與雙側(cè)檢驗(yàn)與雙側(cè)檢驗(yàn)(jinyn) (jinyn) 第43頁(yè)/共52頁(yè)第四十三頁(yè)，共53頁(yè)。 圖83 雙側(cè)u檢驗(yàn)(jinyn)的檢驗(yàn)(jinyn)水準(zhǔn) n圖84 單側(cè)u檢驗(yàn)(jinyn)的檢驗(yàn)(jinyn)水準(zhǔn) 單側(cè)檢驗(yàn)(jinyn) 概念第44頁(yè)/共52頁(yè)第四十

17、四頁(yè)，共53頁(yè)。 第七節(jié) 假設(shè)檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)(tngj)意義與實(shí)際意義 第45頁(yè)/共52頁(yè)第四十五頁(yè)，共53頁(yè)。1.要有嚴(yán)密的研究設(shè)計(jì)，尤其是下因果結(jié)論。要有嚴(yán)密的研究設(shè)計(jì)，尤其是下因果結(jié)論。2.不同的資料應(yīng)選用不同檢驗(yàn)不同的資料應(yīng)選用不同檢驗(yàn)(jinyn)方法。方法。3.正確理解正確理解“顯著性顯著性”一詞的含義一詞的含義(用統(tǒng)計(jì)學(xué)意義一詞替代用統(tǒng)計(jì)學(xué)意義一詞替代)。 第46頁(yè)/共52頁(yè)第四十六頁(yè)，共53頁(yè)。4.結(jié)論不能絕對(duì)化結(jié)論不能絕對(duì)化 ，提倡使用精確，提倡使用精確P值。值。5.注意統(tǒng)計(jì)注意統(tǒng)計(jì)“顯著性顯著性”與醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)/臨床臨床/生物生物(shngw) 學(xué)學(xué) “顯著性顯著性” 的區(qū)別的區(qū)

18、別 第47頁(yè)/共52頁(yè)第四十七頁(yè)，共53頁(yè)。 6.可信區(qū)間可信區(qū)間(q jin)與假設(shè)檢驗(yàn)各與假設(shè)檢驗(yàn)各自不同的作用，要結(jié)合使用。自不同的作用，要結(jié)合使用。 一方面，可信區(qū)間亦可回答(hud)假設(shè)檢驗(yàn)的問題，算得的可信區(qū)間若包含了H0，則按水準(zhǔn)，不拒絕H0；若不包含H0，則按水準(zhǔn)，拒絕H0，接受H1。 第48頁(yè)/共52頁(yè)第四十八頁(yè)，共53頁(yè)。 另一方面，可信區(qū)間不但能回答差別有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而且還能比假設(shè)檢驗(yàn)提供更多的信息(xnx)，即提示差別有無實(shí)際的專業(yè)意義。 第49頁(yè)/共52頁(yè)第四十九頁(yè)，共53頁(yè)。 有實(shí)際專業(yè)意義的值 H0 (2) (3) (4) (5) (1) 有實(shí)際 可能有實(shí)際 無實(shí)際 樣本例數(shù) 可接受 專業(yè)意義 專業(yè)意義 專業(yè)意義 太少 H0 有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 可信區(qū)間(q jin)(q jin)在統(tǒng)計(jì)推斷上提供的信息 第50頁(yè)/共52頁(yè)第五十頁(yè)，共53頁(yè)。 雖然可信區(qū)間亦可回答假設(shè)檢驗(yàn)的問題，并能提供更多的信息，但并不意味著可信區(qū)間能夠完全代替假設(shè)檢驗(yàn)?？尚艆^(qū)間只能在預(yù)先規(guī)定的概率 檢驗(yàn)水準(zhǔn)(shuzhn)的前提下進(jìn)行計(jì)算，而假設(shè)檢