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1、2023/1/4,1,假设检验基础,流行病与卫生统计学教研室,2022/10/2 1假设检验基础流行病与卫生统计学教研室,2023/1/4,2,假设检验的概念和基本原理,生活实例某商家宣称:他的一大批鸡蛋“坏蛋率为1”。为了对这批鸡蛋的质量作出判断，某质量监督员从中随机抽取5个作检查，结果4个为好蛋，1个为变质蛋。根据此结果，作为质量监督员如何评价鸡蛋的质量？为什么？,2022/10/22假设检验的概念和基本原理生活实例,2023/1/4,3,假设检验(hypothesis test),假设检验是一种重要的工具。假设检验(hypothesis test)是依据样本间存在差异，来对样本所对应的总
2、体间是否存在差别作出判断的一种方法。,2022/10/23假设检验(hypothesis test,2023/1/4,4,假设检验的思维逻辑,反证法小概率事件的推断原理小概率事件在一次观察或实验中是几乎不可能出现的。,2022/10/24假设检验的思维逻辑反证法,2023/1/4,5,例7.2 某医生研究一种新的治疗充血性心力衰竭的方法。对50位心功能在23级之间的成年男性患者进行4周的治疗，考察其疗效。评价疗效的一个指标是锻炼持续时间的增加量(分钟)。以前常规的治疗方法能使患者的锻炼持续时间平均增加3分钟。该医生通过50位接受新方法治疗的患者的数据算得锻炼持续时间平均增加4分钟，标准差为1.
3、5分钟。该新疗法使患者锻炼持续时间的平均增加量是否多于常规疗法的3分钟？,2022/10/25例7.2 某医生研究一种新的治疗充血性,2023/1/4,6,？,2022/10/26？,2023/1/4,7,假设检验的基本步骤建立假设（H0和H1)，确定单双侧检验确定检验水准选择检验方法，计算检验统计量确定 P 值作出推断结论,2022/10/27假设检验的基本步骤,2023/1/4,8,1.建立假设（H0和H1)，确定单双侧检验,建立假设（H0和H1)H0 零假设或原假设（null hypothesis)通常为两总体参数相等或服从某分布；H1 备择假设（alternative hypothes
4、is)通常为两总体参数不相等或不服从某分布；确定单双侧检验由研究目的及专业知识所决定从备择假设H1 看：H1:0(0和 0),2022/10/281.建立假设（H0和H1)，确定单双,2023/1/4,9,2.确定检验水准（size of a test),检验水准：为预先规定的小概率事件的标准通常取值0.05或0.01可根据研究目的进行调整,2022/10/292.确定检验水准（size of a,2023/1/4,10,3.选择检验方法，计算检验统计量,应根据研究目的、资料类型、设计类型及样本含量大小等因素选择合适的假设检验方法；在H0成立的前提下，由样本已知信息构造检验统计量；通常根据构造
5、的检验统计量来命名假设检验方法。,2022/10/2103.选择检验方法，计算检验统计量应根据,2023/1/4,11,4.确定 P 值,值的含义：由H0所规定的总体作随机抽样，获得等于及大于现有样本统计量值的概率。怎样确定值：构造的检验统计量服从相应的分布，查相应分布界值表确定值。一般双侧检验查双侧界值，单侧检验查单侧界值。,2022/10/2114.确定 P 值值的含义：由H0所,2023/1/4,12,5.作出推断结论,与检验水准相比作出推断结论，拒绝H0，接收H1（在H0成立的前提下，一次随机抽样发生了小概率事件），不能拒绝H0（在H0成立的前提下，一次随机抽样没有发生小概率事件，没有
6、充足的理由拒绝H0）,2022/10/2125.作出推断结论与检验水准相比作出,2023/1/4,13,例7-2的假设检验的基本步骤H0:3（新疗法使患者锻炼持续时间的平均增加量等于常规疗法的3分钟）H1:3（新疗法使患者锻炼持续时间的平均增加量不等于常规疗法的3分钟）检验水准0.05 查界值表，自由度近似取50，可得到 拒绝零假设，接受备择假设，可以认为“新疗法使患者锻炼持续时间的平均增加量不等于常规疗法的3分钟”,2022/10/213例7-2的假设检验的基本步骤,2023/1/4,14,P,P,2022/10/214确定检验水准作出推断结论不能拒绝H0拒,2023/1/4,15,第三节
7、两类错误及检验效能,假设检验的两类错误 假设检验的功效,2022/10/215第三节 两类错误及检验效能 假设检验,2023/1/4,16,一、假设检验的两类错误,假设检验是根据有限的样本信息对总体作推断，不论做出那种推断结论，都有可能发生错误。,2022/10/216一、假设检验的两类错误,2023/1/4,17,一、假设检验的两类错误,第类错误与第类错误的概念将假设检验的结果与实际情况相比：第类错误（typeerror):H0为真时，拒绝H0第类错误（type error):H0不真时，不拒绝H0,2022/10/217一、假设检验的两类错误 第类错误与,2023/1/4,18,2022/
8、10/218推断结论和两类错误检验结果拒绝H0不拒,2023/1/4,19,一、假设检验的两类错误,第类错误犯第类错误概率为的意义的取值第类错误犯第类错误概率为的意义的取值,2022/10/219一、假设检验的两类错误第类错误,2023/1/4,20,与关系示意图,2022/10/220与关系示意图,2023/1/4,21,二、假设检验的功效,概念：1-称为假设检验的功效（power of a test）统计学意义：如果两个总体参数间确实存在差异，使用假设检验方法能够发现这种差异(即拒绝)的能力被称为检验效能(power of test)。一般情况下要求检验效能应在0.8以上。,2022/10
9、/221二、假设检验的功效 概念：1-称为,2023/1/4,22,检验(t-test),单样本设计的检验配对设计的检验完全随机设计（成组设计）的检验,2022/10/222检验(t-test)单样本,2023/1/4,23,每种不同设计类型的检验均主要从以下四个方面介绍：1.设计类型2.可解决的问题3.假设检验步骤4.适用条件,2022/10/223每种不同设计类型的检验均主要从以下四,2023/1/4,24,（一）单样本设计的检验one-sample t-test,单样本设计例8.1例2已知中学一般男生的心率平均值为74次/分钟,为了研究经常参加体育锻炼的中学生心脏功能是否与一般的中学生相
10、同，在某地区中学随机抽取常年参加体育锻炼的男生16名，测量他们的心率，结果分别为55、72、58、57、70、75、72、69、61、67、69、73、59、71、53、69。请作统计推断。,2022/10/224（一）单样本设计的检验one-sam,2023/1/4,25,例3测得25例女性患者的血红蛋白（Hb)，其均数为150(g/L),，标准差为16.5(g/L)。而当地正常成年女性的Hb均数为132(g/L)，问该病女性患者的Hb含量是否与正常女性Hb含量不同?,2022/10/225例3测得25例女性患者的血红蛋白（H,2023/1/4,26,单样本设计检验可解决问题,2022/10
11、/226单样本设计检验可解决问题？,2023/1/4,27,单样本设计检验的假设检验步骤,P,P,2022/10/227单样本设计检验的假设检验步骤作出推,2023/1/4,28,单样本设计检验的适用条件独立性 independence正态性 normality如何判断资料是否服从正态分布从经验或专业知识判断需作正态性检验（见第四节）,2022/10/228单样本设计检验的适用条件,2023/1/4,29,（二）配对设计的检验paired samples t-test,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。配对设计常见的设计形式异体配对同一样品，采用两种不同
12、处理同体配对自身前后或左右配对,2022/10/229（二）配对设计的检验paired s,2023/1/4,30,配对设计的设计形式,异体配对：将两个不同的受试对象（按主要非处理因素）配成特征相近的对子，同对的两个受试对象随机接受两种不同的处理。例8.2例1某医生研究脑缺氧对脑组织中生化指标的影响，将乳猪按出生体重配成7对，一组为对照组，一组为脑缺氧模型组。试比较两组动物脑组织钙泵的含量有无差别？,2022/10/230配对设计的设计形式异体配对：将两个不,2023/1/4,31,例2为了研究孪生兄弟的出生体重是否与其出生顺序有关，共收集了15对孪生兄弟的出生顺序和出生体重，数据如下：,配对
13、设计的设计形式,2022/10/231例2为了研究孪生兄弟的出生体重是否与,2023/1/4,32,配对设计的设计形式,2.同一样品分成两份，随机分别接受不同处理（或测量）例1现用两种测量肺活量的仪器对12名妇女测得最大呼气率（PEER)(L/min)，资料如下表，问两种方法的检测结果有无差别？,2022/10/232配对设计的设计形式2.同一样品分成,2023/1/4,33,例2 用两种方法测定12份血清样品中Mg2+含量（mmol/L）的结果见下表，试问两种方法测定结果有无差异？,配对设计的设计形式,2022/10/233例2 用两种方法测定12份血清样品中M,2023/1/4,34,配对
14、设计的设计形式,3.自身前后或左右处理结果进行比较例 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。对其用药前后患者血清中免疫球蛋白进行比较，以确认静脉注射人血丙种球蛋白是否有效,2022/10/234配对设计的设计形式3.自身前后或左,2023/1/4,35,配对设计检验可解决的问题,？,2022/10/235配对设计检验可解决的问题？,2023/1/4,36,配对设计检验的假设检验步骤,P,P,2022/10/236配对设计检验的假设检验步骤作出推断,2023/1/4,37,配对设计检验的适用条件独立性正态性,2022/10/237配对设计检验的适用条件,2023/1/4,38
15、,（三）完全随机设计检验（两独立样本检验）（two independent samples t-test）,完全随机设计类型（两种形式）1.从同一个同体中随机抽取两个样本，分别采用两种不同的处理，比较不同处理结果是否有差异。2.从两个总体中随机抽取两个样本，两样本信息不同，推断两总体信息是否不同。,2022/10/238（三）完全随机设计检验（两独立样本,2023/1/4,39,完全随机设计类型（两种形式）,例8.3 例8.4 例8.6例某医院用某新药与常规药治疗婴幼儿贫血，将20名贫血患儿随机等分两组，分别接受两种药物治疗，测得血红蛋白增加量(g/L)如下，问新药与常规药的疗效有无差别？,2
16、022/10/239完全随机设计类型（两种形式）例8.3,2023/1/4,40,例某市于1973年和1993年抽查部分12岁男童对其生长发育情况进行评估，其中身高的有关资料如下，试比较这两个年度12岁男童身高均数有无差别。1973年：120均数139.9 cm 标准差7.5 cm1993年：153均数143.7 cm 标准差6.3 cm,完全随机设计类型（两种形式）,2022/10/240例某市于1973年和1993年抽查部,2023/1/4,41,完全随机设计检验可解决的问题,？,2022/10/241完全随机设计检验可解决的问题？,2023/1/4,42,完全随机设计检验的假设检验步骤,
17、P,P,2022/10/242完全随机设计检验的假设检验步骤作出,2023/1/4,43,完全随机设计检验的适用条件独立性正态性方差齐性（equal variances)：两样本来自的两总体方差相等方差齐性判断：经验判断作方差齐性检验,2022/10/243完全随机设计检验的适用条件,2023/1/4,44,完全随机设计两组比较假设检验分析思路,先作方差齐性检验,检验,方差齐,方差不齐,变量变换,秩和检验,2022/10/244完全随机设计两组比较假设检验分析思路,2023/1/4,45,？,方差齐性检验,2022/10/245？方差齐性检验,2023/1/4,46,方差齐性检验的假设检验步骤
18、,0.05,查相应的F界值表，确定值,作出推断结论,不能拒绝H0,拒绝H0,接受H1,P,P,2022/10/246方差齐性检验的假设检验步骤0.0,2023/1/4,47,（教材95页）,2022/10/247（教材95页）,2023/1/4,48,2022/10/248小结定量资料三种不同设计类型检验比,2023/1/4,49,正态性检验,正态性检验的方法图示法 P-P图 Q-Q图统计检验方法W检验、D检验、矩法、拟合优度检验,2022/10/249正态性检验正态性检验的方法,2023/1/4,50,应用假设检验应注意的问题,样本的代表性与组间均衡性根据研究目的、资料类型、设计类型及样本含
19、量大小选择适当的假设检验方法正确理解P值的含义不论得出哪种结论，均有可能犯错误统计学意义与实际意义,2022/10/250应用假设检验应注意的问题 样本的代表性,2023/1/4,51,假设检验与区间估计的关系,假设检验与区间估计是统计推断的两个重要内容；实际上，每一种区间估计都可以对应一种假设检验方法。,2022/10/251假设检验与区间估计的关系 假设检验与区,2023/1/4,52,假设检验与区间估计的关系,置信区间具有假设检验的主要功能；置信区间可以提供假设检验没有的信息（置信区间在回答差别有无统计学意义的同时，还可以提示差别有无实际意义）；假设检验可提供置信区间不提供的信息当统计结
20、论为拒绝H0时，假设检验可以报告确切的P值，说明检验结论的概率保证；当统计结论为不拒绝H0时，假设检验可以对检验功效做出估计。,2022/10/252 假设检验与区间估计的关系置信区间具有,2023/1/4,53,如图 置信区间可以提供的信息,2022/10/253如图 置信区间可以提供的信息,2023/1/4,54,假设检验与区间估计的关系,总之，置信区间与相应的假设检验既能提供等价信息，又各自有不同的功能，两者结合起来，可以提供更全面更完整的信息,2022/10/254 假设检验与区间估计的关系 总之，,2023/1/4,55,本章小结,掌握内容假设检验的基本步骤检验应用假设检验应注意的问题第类错误与第类错误,2022/10/255本章小结掌握内容,2023/1/4,56,本章小结,了解内容假设检验的功效计算正态性检验的目的与检验方法,2022/10/256本章小结了解内容,
