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医药统计学 第六章 参数假设检验
= 60
0.05
2)选择检验方法,计算统计量
u x 0 64 60 5.48 n 4 30
3)查u 界值表得,u0.01 2.33 ,本例的统计量u 值为5.48,
则 u u ,因此,P 0.05,按 0.05水准,拒绝H 0 ,
接受 H1 ,可认为工艺革新提高了药品该项指标的均值。
1-
0
不拒绝H0
1
界
值
拒绝H0
I 型错误和 II 型错误图示
1-
0
界 值 不拒绝H0
1
拒绝H0
与 间的关系
减少(增加)I型错误,将会 增加(减少)II型错误
增大n 同时降低 与
eg:
检验药品外观指标时,制定较小,目的是控制第一类错误的
概率;
检验药品质量指标时,制定较大 ,目的是控制第二类错误的
属于同一总体, ≠72次/分,所测量的25名男子的平均
脉搏数(x )之所以不等于72次/分,是由于实质性差异
所致。
(二)假设检验的基本原理 运用概率性质的反证法。
1、对所研究的总体作某种假设:
eg: =90, 2=15,1 2 ,X ~ N (, 2 )等。
2、通过抽样的样本值来检验是否拒绝假设?
第六章 参数假设检验
假设检验的基本概念 单个正态总体参数的假设检验 两个正态总体参数的假设检验 非正态总体参数的假设检验 假设检验中的注意事项
学习目的和要求
掌握假设检验的概念和基本原理和基本步骤、两类错误 及各种资料的假设检验;
熟悉并正确应用单、双侧检验。
1、假设检验(test of hypothesis):亦称显著性检验(test of statistical significance)
<注>: 单侧检验比双侧检验更易获得“拒绝,接受”的结
果
二、 σ2未知时正态总体均值的t 检验
(一)适用条件:样本来自正态总体,但σ2未知,且n 较小
t -test :
t x 0
sn
df n 1
式中, x为样本均数; 0为已知的总体均数;s为总体标
准差;n 为样本含量。
解:
1) 建立假设
H
0.05
2) 选择检验方法计算统计量
t x 0 74.2 72 2.115
s n 5.2 25
df n 1 25 1 24
3) 查 t 界值表,确定P 值,以 24 查 t 界值表得,
t0.05,24 2.064 ,本例的统计量 t 值为2.115,大于界值, 2
因此,P
0.05
eg:双侧 u =1.96;
拒绝域(region2 of rejection):拒绝 H 0的区域。 eg: { u 1.96 }。
eg: = 0.05
拒绝域
不拒绝域
拒绝域
0.05/ 2
0.05/ 2
-1.96
0
1.96
4、选择检验统计方法,计算检验统计量(test statistic): 根据统计资料的类型、变量的分布类型、研究设计方案和 研究目的(统计推断目的),选择检验方法,并计算统计
– “存伪”,其概率通常用β表示。
<注>:
可取单尾,也可取双尾,假设检验时研究者可以根据需 要确定 值大小,一般规定 =0.05或 =0.01
意义:假设检验中如果拒绝H0 时,发生Ⅰ型错误的概率为 5%或1%,即100次拒绝 H 0 的结论中,平均有5次或1次是 错误的。
只取单尾,假设检验时 值一般不知道,在一定情况下
检验水准(size of test):亦称显著性水平(significant
level),用 表示,是预先规定的小概率值,通常选
0.05或0.01,是肯定或否定 H 0 的概率标准,为拒绝原假 设时,犯第一类错误的概率;
临界值(critical value):根据 ,查表获得对应的 u界
值,即拒绝 H 0 或接受 H 0 的界限值。
概念:根据研究目的,对样本所属的总体(参数或分布)进行 假设,然后根据样本所提供的信息,计算某统计量,获得 P 值,最后,对该假设作出拒绝或不拒绝的判断。
2、分类: 参数检验(parametric statistics):假定随机样本来自可用 有限个实参数刻划的总体(如正态分布),并对总体分布的 参数(如总体均数)进行估计或检验。即已知总体分布类 型,由样本统计量对总体未知参数进行统计推断的方法。
:四乙基铅中毒患者的脉搏与正常人相等,即
0
0=
72
H1:四乙基铅中毒患者的脉搏与正常人不等,即 0= 72
0.05
2) 选择检验方法,计算统计量
t x 0 63.50 72 6.788
s n 5.60 20
df n 1 19
3) 查 t 界值表得, t0.05 2.093,本例的统计量u 值为-6.788, ,19 2
H0
双侧检验:
| t | t 2
| t | t 2
P 不P 拒 绝
拒绝 H,0 接受 H1
H0
P(| t | ≥2.064)=0.05 P=P(| t | ≥2.841)<0.05
df 24
0.05/ 2
0.05 / 2
-2.064
0
2.064
③ 结论:
若P ,则按 水准,拒绝H0,接受H1,认为有差别; 若P ,则按 水准,不拒绝H0,根据现有样本信息不足
不拒绝的标准:在假设条件下,发生抽样结果的事件是否
为小概率事件
是,拒绝 假设
不是,不 拒绝假设
eg:
上例,假设①成立,那么,根据抽样理论, x很可能在总体 均数( =72)的附近,远离 的可能性很小。如果将 变换x
为t 值,则t 值很可能在0的附近,而远离0的可能性很小,为
一小概率事件,在一次观察中近似不会发生。但是,如果根据
,按
0.05
水准,拒绝
H
,受
0
H
1
,
可认为该山区男子的脉搏数与一般地区的男子不同。
本例中P 值的确切值为 0.05 P 0.02
一、假设检验问题及基本原理
(一)假设检验问题
a
b
假如事先不知道 A 和 B 是不是同一个总体
抽样误差
A=B
a -b
?
本质差别
A≠B
假设检验的目的:检验两个样本是属于一个总体或两 个不同的总体。
eg: 医生在某山区随机测量了25名健康成年男子的脉搏,平均脉搏 次数为74.2次/分钟,标准差为5.2次/分钟,但是根据医学常识, 一般男子的平均脉搏次数为72次/分钟,问该山区男子脉搏数与 一般男子是否不同?
2、P值法(P- value method):计算机软件应用较多。
解:
1) 建立假设
H 0:药膏的平均含甘草酸量无变化,即 0 = 4.45
H
:药膏的平均含甘草酸量有变化,即
1
0
=
4.45
0.05
2) 选择检验方法,计算统计量
u x 0 4.33 4.45 2.485 n 0.108 5
概率,因为,此时:
:H合0格
:不合H格1
制定较大 ,可避免不合格药物损害人类健康。
第二节 单个正态总体参 数的假设检验
一、σ2已知时正态总体均值的u 检验
适用条件:样本来自正态总体,且σ2已知
u-test(z-test): u x 0 n
式中, 为x样本均数; 为已0 知的总体均数;σ为总体标准
先假定该山区所有男子脉搏数数值组成一个总体,其总体
均数和标准差均为未知数,分别以 、 表示。那么,可
能存在两种情况
① 如果该山区男子的脉搏数与一般地区的男子相同,即属于
同一总体, =72次/分,所测量的25名男子的平均脉搏
数( x)之所以不恰好等于72次/分,是由于随机抽样误
差所致。
② 如果该山区男子的脉搏数与一般地区的男子不相同,即不
eg:t 检验、方差分析等。
非参数检验(nonparametric statistics):又称任意分布 检验(distribution-free test),对总体分布不作严格规 定,不依赖于总体分布类型,由样本推断总体的分布、 分布位置或随机变量独立性的假设检验。
eg:2 检验、秩和检验等。
第一节 假设检验的 基本概念
2)备择假设(alternative hypothesis/对立假设):拒绝检验假
设时的备选假设,即总体参数不等。
H
:
1
0
若接受 H1 ,说明现有差别是由于两总体的本质性差异引 起的。
2、选择单/双侧(边)检验: 原则:根据专业知识和研究目的确定。
<注>:专业知识不明确时,双侧检验较稳妥。
3、确定检验水准和拒绝域:
≈2(1-0.99343)
= 0.013
因此,P 0.05,按 0.05水准,拒绝 H 0 ,接受H1 ,可
认为该药膏的平均含甘草酸量有变化。
(二)单侧检验(one-sided test):根据专业知识和研究目的确 定。
解: 1)建立假设
H 0 :工艺革新后药品该项指标的均值与革新前相等,
即 0 = 60 H1 :工艺革新提高了药品该项指标的均值,即 0
则
t
t
,因此,P
,(n1)
0.05,按
0.05
水准,拒绝
H
,
0
2
接受 H1 ,可认为四乙基铅中毒患者的脉搏与正常人不等。
eg2: 以第一节例题资料为例,比较某山区男子的脉搏数与一 般地区的男子是否相同? 解: 1) 建立假设,确定检验水准。
H0:该山区男子脉搏数与一般地区男子相等,即 0 H1:该山区男子脉搏数与一般地区男子不等,即 0