t检验与z检验的方法比较

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t检验与z检验的方法比较

     t检验与z检验的方法比较
用于比较均值的t检验可以分成三类,第一类是针对单组设计定量资料的;第二类  t检验是目前医学研究中使用频率最高,医学论文中最常见到的处理定量资料的假设检验方法。t检验得到如此广泛的应用,究其原因,不外乎以下几点:现有的医学期刊多在统计学方面作出了要求,研究结论需要统计学支持;传统的医学统计教学都把t检验作为假设检验的入门方法进行介绍,使之成为广大医学研究人员最熟悉的方法;t检验方法简单,其结果便于解释。简单、熟悉加上外界的要求,促成了t检验的流行。但是,由于某些人对该方法理解得不全面,导致在应用过程中出现不少问题,有些甚至是非常严重的错误,直接影响到结论的可靠性。将这些问题归类,可大致概括为以下两种情况:不考虑t检验的应用前提,对两组的比较一律用t检验;将各种实验设计类型一律视为多个单因素两水平设计,多次用t检验进行均值之间的两两比较。以上两种情况,均不同程度地增加了得出错误结论的风险。而且,在实验因素的个数大于等于2时,无法研究实验因素之间的交互作用的大小。
医学论文中常见的统计方法误用
一、等级资料用卡方检验代替秩和检验
  卡方检验主要用于计数资料的显著性检验。在卡方检验中,各项的秩序任意排列所得的值相同,判断结果也相同。但等级资料有强弱之分,不能任意排列,只能从强到弱或从弱到强。卡方检验没有考虑到等级的强弱信息,而秩和检验考虑到了这一点。单项有序分类资料应使用秩和检验。
  二、计量资料方差不齐时,仍用t检验或方差分析
  这一错误在医学论文中较常见。有许多作者忽略了数据的方差齐性,不经检验直接使用t检验或方差分析。当各样本组经方差齐性检验方差不齐时,可采用以下3种方法来处理:(1)用非参数检验方法;(2)用近似法(如t'检验);(3)采用变量变换法,使其方差呈齐性。
  三、四格表卡方检验忽略使用条件
  四格表卡方检验的条件为n>40,且理论频数T> 5。四格表资料如n>40,但1<T<5时,则需用校正卡方检验。当n<40,或T<1,则需用四格表确切概率计算法。经校正或使用确切概率法,有些P值会发生变化,结论也会不同。在作计数资料统计处理时,一定要注意这个问题,才能得到正确的结果。
为什么不能用t检验取代方差分析
(1)问题的提出:在对均值进行假设检验时,一般有两种参数检验方法,即t检验与方差分析。t检验仅用在单因素两水平设计(包括配对设计和成组设计)和单组设计(给出一组数据和一个标准值的资料)的定量资料的均值检验场合;而方差分析用在单因素k水平设计(k≥3)和多因素设计的定量资料的均值检验场合。应当进一步说明的是,方差分析有十几种,不同的方差分析取决于不同的设计类型。值得指出的是有一种不好的倾向,即大多数医学科研工作者习惯于用t检验取代一切方差分析。有些人的辩解是,若方差分析得到差别有显著性意义的结论,不还需要用t检验进行两两比较吗?不如一开始就进行多次t检验更方便。其实,这种认识是不妥当的。现分两种情形讨论如下。
(2)不能用t检验取代方差分析的理由
①单因素k(k≥3)水平设计时的情形。为了便于读者理解,从分析具体问题入手。
[实例]研究单味中药对小鼠细胞免疫机能的影响,把40只小鼠随机均分为4组,每组10只,雌雄各半,用药15d后测定E-玫瑰结成率(%),结果如下,试比较各组总体均值之间的差别有无显著性意义?
对照组:       14  10  12  16  13  14  12  10  13  9
党参组:       21  24  18  17  22  19  18  23  20  18
黄芪组:       24  20  22  18  17  21  18  22  19  23
淫羊藿组:     35  27  23  29  31  40  35  30  28  36
由于测定指标是“率”,一般不符合“正态性”要求,故常作“平方根反正弦变换”,将其转变成近似服从正态分布的“弧度值”。此处仅为了说明t检验与方差分析的区别,姑且将数据看作定量的观测值,并直接检验资料的前提条件,得知该资料满足正态性和方差齐性,故直接进行有关的假设检验。
处理本例资料,通常人们错误的做法是,重复运用成组设计资料的t检验对4个组的均值进行6次两两比较;而正确的做法是,先进行单因素4水平设计资料的方差分析,若4个总体均值之间的差别有显著性意义,再用q检验等方法进行多

结果说明:
这是两样本的检验,只需选择Wilcoxon检验的结果。因Z=2.23347, P=O.0255<O.05,故认为克山病者与健康人的血磷含量有显著性差异。

    (2)多样本问的检验
    把主诉无月经患者,根据其基础代谢量分为甲状腺功能亢进、正常及低下三组,测定尿中总雌激素排泄量如下表所示,问三组间有无显著差异?用Kruskal—Wallis的H检验法(多个样本的比较)检验并作出结论。
表:尿中总雌激素排泄量
甲状腺功能 尿中总雌激素排泄量
亢进 13    6.8   7.8  15.5  11.4
正常 14.1  7.9   6    6.7   5.2  10.7  3.8  9.4  13.9
低下 9.2   11.6  4.2

    程序: (yp130.sas)
编程说明:
数据步中,变量a代表因素,其水平数是3,变量n代表每组的样本数,过程步中,用CLASS语句指明单因素变量a,用VAR语句指明分析变量,并作Wilcoxon秩和检验。
结果说明:
因CHISQ=1.3455,P=0.5103>0.05故差异不显著,即甲状腺功能不同的无月经患者尿中雌激素的排泄量并无显著差异。


附录:多重比较的问题

问题:相对于两两比较,多重比较本质上是实施了多重的两两比较,在单个两两比较的显著水平给定的情况下,m重两两比较的第一类错误为,(假定各重比较是两两独立的),因此,多重比较中一个真实的原假设被拒绝的可能性就越大,除非我们对这一类错误加以控制。
由概率论中Bonferroni不等式,如果m次比较时的m个置信区间的置信水平分别为,那么这m个区间合在一起的置信水平大于等于,误差率下界为:,这里就


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