均值差异大但是t检验不显著_统计学——三大检验

注:当样本量大于30的时候,可以认为数据近似正态分布(中心极限定理)。

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三种检验方法的对比

1. T检验

参考:T检验介绍——知乎

1.1 什么是T检验

T检验适用于数据服从正态分布、但方差未知的情况,通过比较不同数据的均值,研究两组数据是否存在差异。适用于小样本数据。

1.2 T检验有什么用

T检验共包括三种:独立样本T检验、配对样本T检验、单样本T检验。

  • 单样本均值检验

用于比较一组数据与一个特定数值之间的差异情况,即检验这组数据的均值与已知的总体均值是否相等

  • 配对样本均值检验

用于检验有一定对应关系的两组样本的均值差是否等于某一个值,两组样本数量需要相等。

常见的使用场景有:

①同一对象处理前后的对比(同一组人员采用同一种减肥方法前后的效果对比);

②同一对象采用两种方法检验的结果的对比(同一组人员分别服用两种减肥药后的效果对比);

③配对的两个对象分别接受两种处理后的结果对比(两组人员,按照体重进行配对,服用不同的减肥药,对比服药后的两组人员的体重)。

  • 独立样本均值检验

检验两组样本的均值是否相等(可根据总体方差是否相等分类讨论),独立样本与配对样本的不同之处在于独立样本T检验两组数据的样本数量可以不等。

1.3 T检验怎么用

  • 首先要明确检验的目的,是单样本T检验、配对样本T检验还是独立样本T检验。
  • 进行正态性检验,独立样本还需要进行方差齐性检验
  • 选择合适的检验方法进行检验

1.4 T检验注意事项

  • 无论哪种T检验、都要求数据服从正态或者近似正态分布。正态性的检验方法有:正态图、正态性检验、P-P图/Q-Q图等。
  • 独立样本T检验,除了要满足正态性,还需要满足方差齐性的前提条件。在方差齐性的情况下才可以使用独立样本T检验,如果方差不齐性,则应采用校正T检验。

2. 卡方检验

  • 卡方分布

独立的随机变量
满足标准正态分布
,则这
个随机变量的平方和:
~

2.1 什么是卡方检验

参考:卡方检验详细介绍

卡方检验是一种分析类别数据差异性(独立性)的方法。是一种通过频数进行检验的方法。

原假设:观察频数与期望频数没有差异,或者两个变量相互独立。

代表观测频数,
代表期望频数(原假设
成立时的频数,根据概率乘法准则计算)。卡方值用于衡量实际值与理论值的差异程度。

自由度:(行数-1)*(列数-1)

2.2 卡方检验有什么用

  • 卡方检验对一列数据进行统计检验,分析单个类别变量实际观测的比例与期望的比例是否一致。
  • 交叉表卡方研究两组类别变量的关系:如性别与看不看直播是否有关系。
  • 配对卡方研究实验过程中,用不同方法检测同一批人,看两个方法的效果是否有显著差异。

2.3 卡方检验怎么用

  • 确定卡方检验的类型
  • 选用合适的方法进行卡方检验

2.4 卡方检验注意事项

  • 需要随机样本数据
  • 理论频数不能太小

3. F检验

F检验主要用于方差齐性检验、方差分析、线性回归方程整体的显著性检验。

方差齐性检验和方差分析

3.1 方差齐性检验

目的:方差齐性是方差分析和一些均值比较

检验的重要前提,利用
检验进行方差齐性检验是最原始的,但对数据要求比较高。

要求:样本来自两个独立的、服从正态分布的总体。

3.2 什么是方差分析

方差分析就是对试验数据进行分析,检验方差相等的多个正态总体均值是否相等,进而判断各因素对试验指标的影响是否显著。其原理认为不同处理组的均值间的差别基本来源有两个:实验条件和随机误差。其思想为通过分析研究不同来源的变异对总变异的贡献大小,从而确定可控因素对研究结果影响力的大小。

3.3 方差分析的分类

  • 单因素方差分析

适用于问卷数据和实验数据,实验中只有一个因素改变的样本。判断该因素对样本的影响是否显著。

  • 双因素方差分析

适用于实验数据,实验中有两个因素改变的样本。

  • 多因素方差分析

适用于实验数据,实验中有多个因素改变的样本。

3.4 方差分析怎么用

  • 判断因变量数据类型

类别数据用卡方检验, T检验一般用来比较两个总体的均值是否相同,而单因素方差分析可用于比较多个总体的均值是否相同。

  • 确定方差分析的类型

确定实验过程中有几种因素发生了改变,如只有一组,则选择单因素方差分析;如有两组,则选择双因素方差分析;如有多组,则选择多因素方差分析。

  • 正态性检验
  • 方差齐性检验
  • 选择合适的方法进行检验
  • 事后多重比较

单因素方差分析如果呈现出显著性,说明不同组别之间确实存在显著的差异,事后多重比较可以得出两组间显著差异的大小。

3.5 方差分析注意事项

  • 方差分析用来分析定量数据的变化情况,可以比较2组或多组数据的差异。
  • 方差分析要求样本满足正态分布
  • 方差分析的前提是方差齐性

参考文献: T检验、F检验、卡方检验详细分析及应用场景总结 - 旧梦的文章 - 知乎


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