生物醫(yī)學(xué)研究的統(tǒng)計(jì)方法假設(shè)檢驗(yàn)ppt課件

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假設(shè)檢驗(yàn) 1 假設(shè)檢驗(yàn)在統(tǒng)計(jì)方法中的地位 統(tǒng)計(jì)方法 2 什么是假設(shè)檢驗(yàn) hypothesistest 1 先對(duì)總體的參數(shù) 或分布形式 提出某種假設(shè) 然后利用樣本信息判斷假設(shè)是否成立的過(guò)程 2 邏輯上運(yùn)用反證法 統(tǒng)計(jì)上依據(jù)小概率原理 3 假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想 例 由統(tǒng)計(jì)資料得知 2005年某地新生兒的平均體重為3190克 現(xiàn)從2006年的新生兒中隨機(jī)抽取100個(gè) 測(cè)得其平均體重為3210克 問(wèn)2006年的新生兒與2005年相比 體重有無(wú)顯著差異 產(chǎn)生差異的原因 抽樣的隨機(jī)性造成的抽樣誤差 總體平均數(shù)確實(shí)發(fā)生顯著的變化 4 假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想 反證法思想為了檢驗(yàn)一個(gè)假設(shè)是否成立 先假定這個(gè)假設(shè)是正確的 然后根據(jù)樣本信息和抽樣理論 觀察由此假設(shè)而導(dǎo)致的結(jié)果是否合理 從而判斷是否接受該假設(shè) 反證法是帶有概率性質(zhì)的反證法 5 假設(shè)檢驗(yàn)中的小概率原理 什么是小概率 1 在一次試驗(yàn)中 一個(gè)幾乎不可能發(fā)生的事件發(fā)生的概率2 在一次試驗(yàn)中小概率事件一旦發(fā)生 我們就有理由拒絕原假設(shè)3 小概率由研究者事先確定 6 假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想 抽樣分布 7 二 假設(shè)檢驗(yàn)的步驟提出零假設(shè)H0與備擇假設(shè)H1選擇適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量 并計(jì)算具體數(shù)值規(guī)定顯著性水平 計(jì)算臨界值 指定拒絕域 將統(tǒng)計(jì)量的值與臨界值比較 作出決策 統(tǒng)計(jì)量的值落在拒絕域 拒絕H0 否則不拒絕H0 可以直接利用P值作出決策 8 一 提出原假設(shè)和備擇假設(shè) 什么是零假設(shè) nullhypothesis 1 待檢驗(yàn)的假設(shè) 又稱(chēng) 虛無(wú)假設(shè) 2 研究者想收集證據(jù)予以反對(duì)的假設(shè)3 總是有等號(hào) 或 4 表示為H0H0 某一數(shù)值 或 某一數(shù)值例如 H0 3190 克 9 什么是備擇假設(shè) alternativehypothesis 與原假設(shè)對(duì)立的假設(shè) 也稱(chēng) 研究假設(shè) 研究者想收集證據(jù)予以支持的假設(shè) 總是有不等號(hào) 或 表示為H1H1 某一數(shù)值 或 某一數(shù)值例如 H1 3190 克 或 3190 克 原假設(shè)和備擇假設(shè) 10 原假設(shè)與備擇假設(shè)的確定 檢驗(yàn)研究中的假設(shè)將研究者想收集證據(jù)予以支持的假設(shè)作為備擇假設(shè)H1一個(gè)研究者總是想證明自己的研究結(jié)論是正確的一個(gè)銷(xiāo)售商總是想證明供貨商的說(shuō)法是不正確的備擇假設(shè)的方向與想要證明其正確性的方向一致與之對(duì)立的假設(shè)作為原假設(shè)H03 先確立備擇假設(shè)H1 11 原假設(shè)與備擇假設(shè)的確定 檢驗(yàn)?zāi)稠?xiàng)聲明的有效性將所作出的說(shuō)明 聲明 作為原假設(shè)對(duì)該說(shuō)明的質(zhì)疑作為備擇假設(shè)先確立原假設(shè)H0除非我們有證據(jù)表明 聲明 無(wú)效 否則就應(yīng)認(rèn)為該 聲明 是有效的當(dāng)拒絕H0時(shí) 應(yīng)考慮采取措施糾正該項(xiàng)說(shuō)明 12 例 由統(tǒng)計(jì)資料得知 2005年某地新生兒的平均體重為3190克 現(xiàn)從2006年的新生兒中隨機(jī)抽取100個(gè) 測(cè)得其平均體重為3210克 問(wèn)2006年的新生兒與2005年相比 體重有無(wú)顯著差異 試陳述用于檢驗(yàn)的原假設(shè)與備擇假設(shè) 原假設(shè)與備擇假設(shè)的確定 解 研究者抽檢的意圖是傾向于證實(shí)2006年的新生兒平均體重有無(wú)差別 建立的原假設(shè)和備擇假設(shè)為H0 3190H1 500 13 雙側(cè)檢驗(yàn)與單側(cè)檢驗(yàn) 14 備擇假設(shè)沒(méi)有特定的方向性 并含有符號(hào) 的假設(shè)檢驗(yàn) 稱(chēng)為雙側(cè)檢驗(yàn)或雙尾檢驗(yàn) two tailedtest 備擇假設(shè)具有特定的方向性 并含有符號(hào) 或 稱(chēng)為右側(cè)檢驗(yàn) 雙側(cè)檢驗(yàn)與單側(cè)檢驗(yàn) 15 雙側(cè)檢驗(yàn)與單側(cè)檢驗(yàn) 假設(shè)的形式 16 二 選擇適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量 17 什么是檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量 teststatistic 1 根據(jù)樣本觀測(cè)結(jié)果計(jì)算得到的 并據(jù)以對(duì)原假設(shè)和備擇假設(shè)作出決策的某個(gè)樣本統(tǒng)計(jì)量2 對(duì)樣本估計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)原假設(shè)H0為真點(diǎn)估計(jì)量的抽樣分布 確定適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量 18 1 選擇統(tǒng)計(jì)量時(shí) 需考慮 是大樣本還是小樣本總體方差已知還是未知2 檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的基本形式為 確定適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量 0為被假設(shè)的參數(shù)值 即總體均值 三 規(guī)定顯著性水平 計(jì)算臨界值 拒絕域 20 顯著性水平 significantlevel 什么是顯著性水平 1 是一個(gè)概率值2 原假設(shè)為真時(shí) 拒絕原假設(shè)的概率被稱(chēng)為抽樣分布的拒絕域3 表示為 alpha 常用的 值有0 01 0 05 0 104 由研究者事先確定 21 拒絕域 什么是拒絕域 rejectionregion 能夠拒絕原假設(shè)的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的所有可能取值范圍區(qū)域大小由顯著性水平 決定什么是臨界值 criticalvalue 根據(jù)給定的顯著性水平確定的拒絕域的邊界值常用的 值有0 01 0 05 0 10查表得出相應(yīng)的臨界值z(mì) 或z 2 t 或t 2 22 顯著性水平和拒絕域 雙側(cè)檢驗(yàn) 23 顯著性水平和拒絕域 雙側(cè)檢驗(yàn) 接受域 觀察到的樣本統(tǒng)計(jì)量 24 雙側(cè)檢驗(yàn) 顯著性水平和拒絕域 接受域 觀察到的樣本統(tǒng)計(jì)量 觀察到的樣本統(tǒng)計(jì)量 25 單側(cè)檢驗(yàn) 顯著性水平和拒絕域 26 左側(cè)檢驗(yàn) 顯著性水平和拒絕域 接受域 27 左側(cè)檢驗(yàn) 顯著性水平和拒絕域 接受域 觀察到的樣本統(tǒng)計(jì)量 28 右側(cè)檢驗(yàn) 顯著性水平和拒絕域 接受域 29 右側(cè)檢驗(yàn) 顯著性水平和拒絕域 接受域 觀察到的樣本統(tǒng)計(jì)量 30 四 作出統(tǒng)計(jì)決策 決策規(guī)則給定顯著性水平 查表得出相應(yīng)的臨界值z(mì) 或z 2 t 或t 2將檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的值與 水平的臨界值進(jìn)行比較作出決策雙側(cè)檢驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)量 臨界值 拒絕H0左側(cè)檢驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)量 臨界值 拒絕H0右側(cè)檢驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)量 臨界值 拒絕H0 31 利用P值進(jìn)行決策 32 什么是P值 P value 是一個(gè)概率值如果原假設(shè)為真 P 值是抽樣分布中大于或小于樣本統(tǒng)計(jì)量的概率左側(cè)檢驗(yàn)時(shí) P 值為曲線(xiàn)上方小于等于檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量部分的面積右側(cè)檢驗(yàn)時(shí) P 值為曲線(xiàn)上方大于等于檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量部分的面積被稱(chēng)為觀察到的 或?qū)崪y(cè)的 顯著性水平H0能被拒絕的最小值 33 雙側(cè)檢驗(yàn)的P值 34 左側(cè)檢驗(yàn)的P值 35 右側(cè)檢驗(yàn)的P值 36 利用P值進(jìn)行檢驗(yàn) 決策準(zhǔn)則 單側(cè)檢驗(yàn)若p 值 不拒絕H0若p 值 2 不拒絕H0若p 2 值 2 拒絕H0 37 假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)論的表述 假設(shè)檢驗(yàn)的目的就在于試圖找到拒絕原假設(shè)的理由 而不在于證明什么是正確的拒絕原假設(shè)時(shí)結(jié)論是清楚的例如 H0 3190 拒絕H0時(shí) 我們可以說(shuō) 3190當(dāng)不拒絕原假設(shè)時(shí)并非肯定原假設(shè)含義是 不否定原假設(shè) 或 保留原假設(shè) 例如 當(dāng)不拒絕H0 3190 我們并未說(shuō)它就是3190 但也未說(shuō)它不是3190 我們只能說(shuō)樣本提供的證據(jù)還不足以推翻原假設(shè) 38 三 假設(shè)檢驗(yàn)中的兩類(lèi)錯(cuò)誤 決策風(fēng)險(xiǎn) 39 假設(shè)檢驗(yàn)中的兩類(lèi)錯(cuò)誤 1 第 類(lèi)錯(cuò)誤 棄真錯(cuò)誤 原假設(shè)為真時(shí)拒絕原假設(shè)第 類(lèi)錯(cuò)誤的概率記為 被稱(chēng)為顯著性水平2 第 類(lèi)錯(cuò)誤 取偽錯(cuò)誤 原假設(shè)為假時(shí)未拒絕原假設(shè)第 類(lèi)錯(cuò)誤的概率記為 Beta 40 如 某學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)?cè)谀炒慰荚囍羞h(yuǎn)超之前 老師不得不承認(rèn)他的數(shù)學(xué)水平有了顯著提高 但這時(shí)教師犯了第一類(lèi)錯(cuò)誤 即拒絕了 該生水平?jīng)]有顯著變化 這一正確假設(shè) 再如 還是這名學(xué)生 經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的努力后 他的數(shù)學(xué)水平實(shí)際上已經(jīng)顯著提高了 但是考試的時(shí)候沒(méi)有發(fā)揮好 比以前沒(méi)有多少提高 老師就只能認(rèn)為該生的數(shù)學(xué)水平?jīng)]有顯著的提高 這時(shí)教師犯的是第二類(lèi)錯(cuò)誤 即接受了 該生成績(jī)沒(méi)有顯著變化 這一錯(cuò)誤的假設(shè) 41 42 H0 無(wú)罪 假設(shè)檢驗(yàn)中的兩類(lèi)錯(cuò)誤 決策結(jié)果 假設(shè)檢驗(yàn)就好像一場(chǎng)審判過(guò)程 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)過(guò)程 錯(cuò)誤和 錯(cuò)誤的關(guān)系 44 總體均值的檢驗(yàn) 作出判斷 樣本容量n 45 謝謝 46