t检验与方差分析
统计学中的方差分析与t检验的比较
统计学中的方差分析与t检验的比较统计学是研究收集、整理、分析和解释数据的一门学科。
在统计学中，方差分析和t检验是两种常见的统计方法，用于比较不同样本或处理之间的差异。
本文将对方差分析和t检验进行比较，包括原理、适用场景和统计结果的解释。
一、方差分析方差分析（Analysis of Variance，简称ANOVA）是一种用于比较两个或多个样本均值是否存在显著性差异的方法。
它将总体方差拆解为组内方差和组间方差，然后通过比较组间方差与组内方差的大小来判断样本均值是否存在显著性差异。
方差分析适用于多个组之间的比较。
例如，一个实验研究了三种不同肥料对植物生长的影响，将植物分为三组分别使用不同的肥料，然后通过比较植物生长的指标来确定肥料是否有显著影响。
方差分析的统计结果通常包括F值、P值和自由度。
F值表示组间方差与组内方差的比值，P值则用于判断差异是否显著。
如果P值小于设定的显著性水平（通常是0.05），则可以拒绝原假设，即认为样本均值之间存在显著性差异。
二、t检验t检验（t-test）是一种用于比较两个样本均值是否存在显著性差异的方法。
它通过计算两个样本的均值差异与其标准误差的比值，来判断样本均值之间是否存在统计学上的显著性差异。
t检验适用于两个组之间的比较。
例如，一个实验想要比较男性和女性在某种认知任务上的得分是否存在显著差异，可以使用t检验来进行分析。
与方差分析不同，t检验的统计结果通常包括t值、P值和自由度。
t 值表示样本均值差异与标准误差的比值，P值用于判断差异是否显著。
同样地，如果P值小于设定的显著性水平（通常是0.05），则可以拒绝原假设，认为样本均值之间存在显著性差异。
三、方差分析与t检验的比较方差分析和t检验都是用于比较不同样本或处理之间差异的统计方法，但适用场景和分析过程略有不同。
首先，方差分析适用于多个组之间的比较，而t检验适用于两个组之间的比较。
当只有两个组时，可以选择使用方差分析或t检验，但一般情况下，t检验更常见。
t检验和方差分析的前提条件及应用误区
t检验和方差分析的前提条件及应用误区集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#t检验和方差分析的前提条件及应用误区用于比较均值的t检验可以分成三类，第一类是针对单组设计定量资料的；第二类是针对配对设计定量资料的；第三类则是针对成组设计定量资料的。
后两种设计类型的区别在于事先是否将两组研究对象按照某一个或几个方面的特征相似配成对子。
无论哪种类型的t检验，都必须在满足特定的前提条件下应用才是合理的。
若是单组设计，必须给出一个标准值或总体均值，同时，提供一组定量的观测结果，应用t检验的前提条件就是该组资料必须服从正态分布；若是配对设计，每对数据的差值必须服从正态分布；若是成组设计，个体之间相互独立，两组资料均取自正态分布的总体，并满足方差齐性。
之所以需要这些前提条件，是因为必须在这样的前提下所计算出的t统计量才服从t分布，而t检验正是以t分布作为其理论依据的检验方法。
值得注意的是，方差分析与成组设计t检验的前提条件是相同的，即正态性和方差齐性。
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。
显著性差异分析
显著性差异分析在统计学中，显著性差异分析是一种常用的方法，用于比较两个或多个样本之间在某个指标上是否存在显著性差异。
通过显著性差异分析，我们能够了解样本之间的差异是否仅仅是由于随机因素所致，还是由于真实的差异所导致。
显著性差异分析的基本原理是通过计算样本之间的观察值与理论值之间的差异，然后利用统计学方法来判断这种差异是否显著。
常用的显著性差异分析方法包括t检验、方差分析（ANOVA）等。
一、t检验t检验是用于比较两个样本均值之间差异的统计方法。
它利用样本数据估计总体的均值差异，并通过计算t值来判断这种差异是否显著。
t检验分为独立样本t检验和配对样本t检验两种。
独立样本t检验适用于两个独立样本的比较，例如比较男性和女性之间在某个指标上的差异。
而配对样本t检验适用于同一组样本在不同时间或不同条件下的比较，例如比较某个人在吃饭前后体重的差异。
二、方差分析（ANOVA）方差分析是用于比较多个样本之间差异的统计方法。
它利用方差的比较来判断不同样本之间的均值差异是否显著。
方差分析分为单因素方差分析和多因素方差分析两种。
单因素方差分析适用于只有一个自变量（因素）的情况下比较多个样本之间的差异，例如比较不同教育水平对收入的影响。
而多因素方差分析适用于有多个自变量（因素）的情况下比较多个样本之间的差异，例如比较不同教育水平和职业对收入的影响。
三、显著性水平在显著性差异分析中，我们需要设定一个显著性水平来判断差异是否显著。
通常，我们使用0.05作为显著性水平，也就是说当p值小于0.05时，我们认为差异是显著的。
显著性水平的选择取决于实际需求和研究的目的。
如果犯错误的代价较高，我们可以选择较低的显著性水平，例如0.01或0.001，以降低错误的可能性。
四、实例为了更好地理解显著性差异分析的应用，我们以一个实例进行说明。
假设某个医疗研究中，研究人员想要比较两种不同药物对治疗高血压的有效性。
为此，他们随机选择了100名患有高血压的患者，并将其分为两组，一组接受药物A治疗，另一组接受药物B治疗。
T检验及其与方差分析的区别
T检验及其与方差分析的区别假设检验是通过两组或多组的样本统计量的差别或样本统计量与总体参数的差异来推断他们相应的总体参数是否相同。
t检验：1.单因素设计的小样本（n＜50）计量资料2.样本来自正态分布总体3.总体标准差未知4.两样本均数比较时，要求两样本相应的总体方差相等•根据研究设计t检验可由三种形式：–单个样本的t检验–配对样本均数t检验(非独立两样本均数t检验)–两个独立样本均数t检验（1）单个样本t检验•又称单样本均数t检验(onesample t test),适用于样本均数与已知总体均数μ0的比较,其比较目的是检验样本均数所代表的总体均数μ是否与已知总体均数μ0有差别。
•已知总体均数μ0一般为标准值、理论值或经大量观察得到的较稳定的指标值。
•单样t检验的应用条件是总体标准?未知的小样本资料(如n<50),且服从正态分布。
（2）配对样本均数t检验•配对样本均数t检验简称配对t检验(paired t test),又称非独立两样本均数t检验,适用于配对设计计量资料均数的比较,其比较目的是检验两相关样本均数所代表的未知总体均数是否有差别。
•配对设计(paireddesign)是将受试对象按某些重要特征相近的原则配成对子，每对中的两个个体随机地给予两种处理。
•应用配对设计可以减少实验的误差和控制非处理因素，提高统计处理的效率。
•配对设计处理分配方式主要有三种情况：①两个同质受试对象分别接受两种处理，如把同窝、同性别和体重相近的动物配成一对，或把同性别和年龄相近的相同病情病人配成一对；②同一受试对象或同一标本的两个部分，随机分配接受两种不同处理，如例资料；③自身对比(self-contrast)。
即将同一受试对象处理（实验或治疗）前后的结果进行比较，如对高血压患者治疗前后、运动员体育运动前后的某一生理指标进行比较。
（3）两独立样本t检验两独立样本t检验(twoindependentsamples t-test)，又称成组t检验。
sas第九章t检验和方差分析
第九章 t 检验和方差分析在科研中，我们往往是根据样本之间的差异，去推断其总体之间是否有差异。
样本差异可能是由抽样误差所致，也可能是由本质的不同所致。
应用统计学方法来处理这类问题，称为“差异的显著性检验”。
若已知总体为正态分布，进行差异的显著性检验，称为“参数性检验”，SAS 中M EANS 、TTEST 、ANOVA 、GLM 等均属此类检验；若未知总体分布，进行差异的显著性检验，称为“非参数性检验”，SAS 中采用NPAR 1WAY 过程。
第一节 t 检验9.1.1 简介t 检验是用于两组数据均值间差异的显著性检验。
它常用于以下场合： 1．样本均值与总体(理论)均值差别的显著性检验检验所测得的一组连续资料是否抽样于均值已知的总体 根据大量调查的结果或以往的经验，可得到某事物的平均数(例如生理生化的正常值)，以此作总体均值看待。
SAS 中采用MEAN S 过程，计算出观察与总体均值的差值，再对该差值的均值进行t 检验。
2.同一批对象实验前后差异的显著性检验(自身对照比较)或配对资料差异的显著性检验(配对比较检验)比如，在医学研究中，我们常常对同一批病人治疗前后的某些生理生化指标(如血压、体温等)进行测量，以观察疗效；或对同一批人群进行预防接种，以观察预防效果；或把实验对象配成对进行测定，比较其实验结果。
SAS 中采用MEAN S 过程，计算出两样本观察的差值(如治疗前、后实验数据的差值)，再对该差值的均值进行t 检验。
3．两样本均值差异的显著性检验作两样本均值差异比较的两组原始资料各自独立，没有成对关系。
两组样本所包含的个数可以相等，也可以不相等。
每组观测值都是来自正态总体的样本。
设与为两样1X 2X 本的均值，1n 与为两样本2n 数，21s ，22s 为两样本方差，分两种情形，其数学模型为：(1)方差齐(相等)时：)/1/1(21221n n s x x t +-=)2/(])1()1[(212222112-+-+-=n n s n s n s(2)方差不齐时： 22212121//n s n s x x t +-=SAS 中采用TTES T 过程，先作方差齐性检验(F 检验)，然后根据方差齐(EQUAL )和方差不齐(UNEQU AL)输出t 值和P 值以及基本统计量。
T检验及单因素方差分析
T检验及单因素方差分析T检验是一种用于比较两个样本均值是否具有统计学意义的方法，而单因素方差分析则是一种用于比较三个或更多个样本均值是否具有统计学意义的方法。
本文将详细介绍T检验和单因素方差分析的基本原理、假设条件、计算公式以及实际应用。
一、T检验的基本原理T检验是由英国统计学家威廉·塞吉威德·高斯特及学生威廉·赖斯·格斯特发展而来的。
T检验基于样本均值与总体均值的比较，通过计算差异的标准误差来判断这种差异是否具有统计学意义。
T检验的基本原理是假设样本的均值服从正态分布，通过计算样本均值与总体均值之间的标准差来估计差异的大小。
二、T检验的假设条件T检验的假设条件包括正态分布假设、独立性假设和方差齐性假设。
1.正态分布假设：样本来自正态分布总体或样本容量足够大时，可以近似看作来自正态分布总体。
2.独立性假设：样本之间是相互独立的，即一个样本的观察值与另一个样本的观察值之间没有关联。
3.方差齐性假设：不同样本的方差相等，即总体的方差是相同的。
三、T检验的计算公式T检验的计算公式包括两种情况：独立样本T检验和配对样本T检验。
1.独立样本T检验：适用于两个独立的样本均值比较。
计算公式为：t = (X1 - X2) / se其中，X1和X2分别为两个样本的均值，se为标准误差，t为检验统计量。
2.配对样本T检验：适用于两个相关的样本均值比较。
计算公式为：t=(X1-X2)/(s/√n)其中，X1和X2分别为两个样本的均值，s为差异的标准差，n为样本容量，t为检验统计量。
四、单因素方差分析的基本原理单因素方差分析是用于比较三个或更多个样本均值是否具有统计学意义的方法。
它基于样本之间的差异和样本内的差异，通过计算组间方差和组内方差的比值来判断这种差异是否显著。
单因素方差分析的基本原理是假设总体均值相等，通过计算组间方差和组内方差的比值来检验这一假设。
五、单因素方差分析的假设条件单因素方差分析的假设条件包括正态分布假设、独立性假设和方差齐性假设。
t检验和方差分析的前提条件及应用误区
t检验和方差分析的前提条件及应用误区用于比较均值的t检验可以分成三类，第一类是针对单组设计定量资料的；第二类是针对配对设计定量资料的；第三类则是针对成组设计定量资料的。
后两种设计类型的区别在于事先是否将两组研究对象按照某一个或几个方面的特征相似配成对子。
无论哪种类型的t检验，都必须在满足特定的前提条件下应用才是合理的。
若是单组设计，必须给出一个标准值或总体均值，同时，提供一组定量的观测结果，应用t检验的前提条件就是该组资料必须服从正态分布；若是配对设计，每对数据的差值必须服从正态分布；若是成组设计，个体之间相互独立，两组资料均取自正态分布的总体，并满足方差齐性。
之所以需要这些前提条件，是因为必须在这样的前提下所计算出的t统计量才服从t分布，而t检验正是以t分布作为其理论依据的检验方法。
值得注意的是，方差分析与成组设计t检验的前提条件是相同的，即正态性和方差齐性。
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。
t检验、卡方检验、方差分析
一、T检验t检验有单样本均数t检验，配对t检验和两随机样本均数t检验。
1、单样本均数t检验：是用样本均数代表的未知总体均数和已知总体均数进行比较，来推论此样本代表的总体与已知总体是否同质。
检验条件：正态分布2、配对t检验：是采用配对设计方法观察以下几种情形：（1）两个同质受试对象分别接受两种不同的处理；（2）同一受试对象接受两种不同的处理；（3）同一受试对象处理前后效应。
检验条件：差数服从正态分布3、两随机样本均数t检验。
检验条件：正态分布、方差齐性从两研究总体中随机抽取样本，要对这两个样本进行比较的时候，首先要判断两总体方差是否相同，即方差齐性。
若两总体方差相等，则直接用t检验，若不等，可采用t'检验或变量变换或秩和检验等方法。
判断两总体方差是否相等，用F检验。
在t检验中，如果假设检验的目的是比较大于小于之类的就用单侧检验，等于、是否相同之类的问题就用双侧检验。
二、卡方检验是对两个或两个以上样本率（构成比）进行差别比较的统计方法，在临床和医学实验中应用十分广泛，特别是临床科研中许多资料是计数资料，就需要用到卡方检验。
资料类型：1、四格表资料;两个样本率比较2、配对四格表：3、行列表资料：多个样本率比较三、方差分析1、定义、目的：用方差分析比较多个样本均数,可有效地控制第一类错误。
方差分析(analysis of variance,ANOVA)由英国统计学家R.A.Fisher首先提出，以F命名其统计量，故方差分析又称F检验。
其目的是推断两组或多组资料的总体均数是否相同，检验两个或多个样本均数的差异是否有统计学意义。
我们要学习的主要内容包括：2、单因素方差分析即完全随机设计或成组设计的方差分析（one-way ANOVA）：用途：用于完全随机设计的多个样本均数间的比较，其目的是推断各样本所代表的总体均数是否相等。
完全随机设计（completely random design）不考虑个体差异的影响，仅涉及一个处理因素，但可以有两个或多个水平，所以亦称单因素实验设计。
统计学三大检验方法
统计学三大检验方法一、前言在数据分析中，我们经常需要对样本数据进行检验以判断其是否符合某些假设或推断。
统计学三大检验方法包括t检验、方差分析和卡方检验，是数据分析中常用的方法之一。
二、t检验1.概述t检验是一种用于比较两个样本均值是否显著不同的方法。
它可以用于两个样本的独立样本t检验和配对样本t检验。
2.独立样本t检验独立样本t检验适用于两个不相关的样本。
它的基本思想是通过比较两个组别的平均值来判断它们是否有显著性差异。
具体步骤如下：（1）建立假设：假设两个组别的总体均值相等；（2）确定显著性水平：通常选择0.05作为显著性水平；（3）计算统计量：根据公式计算出t值；（4）查找临界值：根据自由度和显著性水平查找临界值；（5）作出结论：比较计算得到的t值与临界值，如果计算得到的t值小于临界值，则接受原假设，否则拒绝原假设。
3.配对样本t检验配对样本t检验适用于两个相关的样本。
它的基本思想是比较两个组别的差异是否显著。
具体步骤如下：（1）建立假设：假设两个组别的总体均值相等；（2）确定显著性水平：通常选择0.05作为显著性水平；（3）计算统计量：根据公式计算出t值；（4）查找临界值：根据自由度和显著性水平查找临界值；（5）作出结论：比较计算得到的t值与临界值，如果计算得到的t值小于临界值，则接受原假设，否则拒绝原假设。
三、方差分析1.概述方差分析是一种用于比较三个或以上样本均值是否显著不同的方法。
它可以用于单因素方差分析和双因素方差分析。
2.单因素方差分析单因素方差分析适用于只有一个自变量的情况。
它的基本思想是通过比较各组之间的离散程度来判断它们是否有显著性差异。
具体步骤如下：（1）建立假设：假设各组的总体均值相等；（2）确定显著性水平：通常选择0.05作为显著性水平；（3）计算统计量：根据公式计算出F值；（4）查找临界值：根据自由度和显著性水平查找临界值；（5）作出结论：比较计算得到的F值与临界值，如果计算得到的F值大于临界值，则拒绝原假设，否则接受原假设。
03.计量资料的统计推断-t检验和方差分析
（对数变换），则服从正态分布，相应的两总体
方差也可能具有齐性。数据变换后两组间的关系
并没有改变。
也可用秩和检验！
选甲型流感病毒血凝抑制抗体滴度(倒数)小于5者24人，随机 分为2组，每组12人。用甲型流感病毒活疫苗进行免疫，一组 用气雾法，另一组用鼻腔喷雾法，免疫一个月后，分别测定血 凝抑制抗体滴度，结果如下表，问两种方法免疫的效果有无差 别？
有两组小白鼠分别饲以高蛋白和低蛋白饲料，4周后记录小白鼠 体重增加量(g)如下表，问两组动物体重增加量的均数是否相等？
X 1 4 5.7 5 X 2 3 6.5 4
2 S 1 1 7.6 59 2 S 2 3.2 69
t 7.017 p 0.000
完全随机设计两样本几何均数比较的t检验
12名儿童分别用两种结核菌素的皮肤浸润反应结果(mm)
编号 (1) 1 2 标准品 (2) 12.0 14.5 新制品 (3) 10.0 10.0 差值d (4)=(2)(3) 2.0 4.5
3
4 … 8
15.5
12.0 … 7.5
12.5
13.0 … 6.5
3.0
-1.0 … 1.0
9
10 11 12
应用条件：差值服从正态分布！
假设检验的步骤
1. 建立检验假设，确定检验水准；
H 0 : d 0, H 1 : d 0,
0.05(双侧)
2. 计算统计量；
d 0 ~ t , n 1 Sd n
t
X 0 X 0 t , n 1 SX S n
目的:比较两总体均数是否相同。
对比数据检验方法
对比数据检验方法对比数据检验方法是统计学中常用的一种方法，用来判断两组数据是否有显著差异。
在进行数据分析和研究时，对比数据检验方法能够帮助我们得出结论，是否可以拒绝零假设并认为两组数据之间存在显著性差异。
对比数据检验方法包括 t检验、方差分析（ANOVA）、卡方检验等。
下面将分别介绍这几种方法的应用场景和原理：1. t检验：t检验是用于比较两组平均值是否有显著差异的方法，适用于连续型数据。
当我们需要比较两组数据的均值时，可以使用t检验来判断它们之间是否存在显著性差异。
t检验分为独立样本t检验和配对样本t检验，分别适用于不同的数据情况。
2. 方差分析（ANOVA）：方差分析适用于比较三个或三个以上组别之间的平均值是否有显著差异。
当我们有多个组别需要比较时，可以使用方差分析来进行检验。
方差分析可以分为单因素方差分析和多因素方差分析，用来探究不同因素对数据的影响。
3. 卡方检验：卡方检验适用于比较两个分类变量之间是否存在关联性。
当我们需要检验两个变量之间的相关性时，可以使用卡方检验来判断它们之间是否存在显著性差异。
卡方检验可以分为卡方拟合优度检验和卡方独立性检验，适用于不同的研究场景。
在进行对比数据检验时，需要注意以下几点：1. 确定零假设和备择假设：在进行检验前，需要明确所要检验的零假设和备择假设，以便进行后续的统计检验。
2. 选择适当的检验方法：根据数据类型和研究问题的不同，选择适合的对比数据检验方法进行分析。
3. 确定显著性水平：在进行检验时，需要设定显著性水平（通常为0.05），以确定是否可以拒绝零假设。
4. 解释检验结果：对比数据检验方法得出的结果需要进行解释，判断两组数据之间是否存在显著差异，从而得出结论。
综上所述，对比数据检验方法在数据分析和研究中起着重要的作用，能够帮助我们判断数据之间的差异和关联性，为科学研究提供有力的支持。
在进行数据检验时，需要根据具体的研究问题和数据类型选择适合的检验方法，并合理解释检验结果，以得出科学的结论。
方差分析和T检验在统计学中的差异
方差分析和T检验在统计学中的差异统计学是一门研究数据收集、整理、分析和解释的学科。
在实际应用中，方差分析和T检验是常用的两种统计技术，它们被广泛运用于数据的比较和推断。
尽管它们都属于参数假设检验的方法，但方差分析和T检验在统计学中有着一些差异。
一、概念和应用领域差异方差分析是一种用于比较两个或多个样本均值是否存在显著差异的统计方法。
通常情况下，方差分析用于比较不同处理组之间的均值差异，例如比较不同药物对疾病的治疗效果或者不同肥料对植物生长的影响等。
方差分析可以通过计算组间方差和组内方差之比来进行推断。
T检验是一种用于比较两个样本均值是否存在显著差异的统计方法。
相对于方差分析，T检验通常用于比较两个处理组之间的均值差异，例如比较不同性别、不同学历或不同药物剂量对某个指标的影响等。
T检验可以通过计算T值，并与设定的显著性水平进行比较，来进行推断。
二、假设和前提条件差异方差分析的主要假设是各组之间的方差相等和服从正态分布。
在使用方差分析前需要检验这些假设是否成立。
同时，在进行方差分析时，还需要注意样本之间的独立性以及误差项的独立性。
T检验的主要假设是样本来自两个独立的总体，且总体满足正态分布。
在使用T检验前需要检验这些假设是否成立。
同时，在进行T检验时，还需要注意两个样本之间的独立性以及误差项的独立性。
三、分析结果和解释方法差异方差分析的分析结果主要包括F值和P值。
F值用于判断组间的平均差异是否显著，P值则表示这种差异的概率。
当P值小于设定的显著性水平时，我们可以拒绝原假设，认为组间存在显著差异。
T检验的分析结果主要包括T值和P值。
T值用于判断两个样本均值之间的差异是否显著，P值则表示这种差异的概率。
当P值小于设定的显著性水平时，我们可以拒绝原假设，认为两个样本均值存在显著差异。
四、数据类型和样本容量差异方差分析适用于连续型变量，并且要求样本容量相等或相近。
同时，方差分析也可以处理多个分类因素的情况，通过拆分方差和互作用效应来分析各因素对均值差异的贡献。
(预防医学课件)05t检验与方差分析
1.00
195 (d2)
28
1. 建立检验假设，确定检验水准
H0: μd = 0 ，即两种结果相同 H1: μd ≠ 0 ，即两种结果不同
2. 计算检验统计量
α=0.05(双侧检验)
已知: Σd=39 Σd2 =195
dd393.25
n 12
Sd
d2( d)2/n19 (3 5)2 9 /1 22.4909
19
检验步骤
•首先假定H0是成立的， α＝0.05 •在此前提下计算统计量
•根据其分布函数，通过查该分布的界 值表，得到大于或等于此统计量值的 概率P
二、配对设计的差值均数与总体均数0的比较
配对的主要形式有： 同源配对
①同一受试对象处理前后的数据； ②同一受试对象两个部位的数据； ③同一样品用两种方法（仪器）检验的结果；
＜u0.05 ＞0.05
≥ u0.05
≤0.05
结论 接受H0，差别无统计学意义 拒绝H0，接受H1，差别有 统计学意义
13
本例 u=1.792，u0.05 =1.96，u=1.792＜ u0.05 =1.96。 因此P＞0.05，说明在 a=0.05 水准上，接受H0， 根据现有样本信息，尚不能认为该市 2 岁男孩的 平均体重与全国的同期水平不同。
结论：在 a = 0.05 水准上不拒绝 H0，可认为 服用该减肥药前后体重差异无统计学意义。
34
三、完全随机设计两个样本均数的比较
两种类型：
选择一定数量的观察单位，将它们随机分为两组或 多组，分别给予不同处理；
从两组或多组具有不同特征的人群中，分别随机抽 取一定 数量的样本，比较某一指标在不同特征人群 中是否相等。
统计学意义
T检验和方差分析的差别
T检验和方差分析的差别用于比较均值的t检验可以分成三类，第一类是针对单组设计定量资料的；第二类是针对配对设计定量资料的；第三类则是针对成组设计定量资料的。
后两种设计类型的区别在于事先是否将两组研究对象按照某一个或几个方面的特征相似配成对子。
无论哪种类型的t检验，都必须在满足特定的前提条件下应用才是合理的。
若是单组设计，必须给出一个标准值或总体均值，同时，提供一组定量的观测结果，应用t检验的前提条件就是该组资料必须服从正态分布；若是配对设计，每对数据的差值必须服从正态分布；若是成组设计，个体之间相互独立，两组资料均取自正态分布的总体，并满足方差齐性。
之所以需要这些前提条件，是因为必须在这样的前提下所计算出的t统计量才服从t分布，而t检验正是以t分布作为其理论依据的检验方法。
值得注意的是，方差分析与成组设计t检验的前提条件是相同的，即正态性和方差齐性。
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。
t检验和方差分析的前提条件及应用误区选摘自《医学统计应用错误的诊断与释疑》，军事医学科学出版社，主编：胡良平用于比较均值的t检验可以分成三类，第一类是针对单组设计定量资料的；第二类是针对配对设计定量资料的；第三类则是针对成组设计定量资料的。
07t检验--方差分析(医学统计学)
• 例1(P60例7-1) 以往通过大规模调查已知某地新生 儿出生体重为3.30kg.从该地难产儿中随机抽取35 名新生儿作为研究样本,平均出生体重为3.42kg,标 准差为0.40kg,问该地难产儿出生体重是否与一般 新生儿体重不同?
例题里涉及两个总体：
• 一般新生儿出生体重（已知总体，µ0=3.30kg） • 该地难产儿出生体重（未知总体，µ未知） • 3.42 >3.30既可能是抽样误差所致，或本质上不同
(n1
1)S12
(n2
1)S
2 2
n1 n2 2
若n1=n2时：
S X1X 2
S2 S2 X1 X2
S12
n1
S
2 2
n2
例3 测得14名慢性支气管炎病人与11名健
康人的尿中17酮类固醇（mol/24h）排出量 如下，试比较两组人的尿中17酮类固醇的 排出量有无不同。
• 原始调查数据如下：
t | 1.33 | 0.58 7.91 12
• （3）确定P值，作出推断结论 自由度=n-1=12-1=11，查附表2，t界值表，得
单侧t0.05,11=1.796,t=0.58<t0.05,11=1.796,故P > 0.05。 按α=0.05水准，不拒绝H0, 差异无统计学意义。
• 结论：故尚不能认为该减肥药有减肥效果。
t ' 10.38 6.62 2.0639 6.322 2.162 14 16
v 15.6447 16，
查 t 界 值 表 ， t t0 . 0 5 / 2=(21.61)1 9 。 P > ， 不 拒 绝 H0， 尚 不 能 认 为 两 种 药 的 疗 效 不 等 。
三、t检验与Z检验
t检验和方差分析
1
2
3
150
4140590 Nhomakorabea6
120
7
100
8
100
9
90
10 11
125 119
150 125
二、方差分析 （一）完全随机设计方差分析 从菜单选择 Analyze Compare Means Dependent 两两比较 Post Hoc…：多重比较 ： list：因变量。 ：因变量。 Factors：分组因素 ：
58
45 56 48 49 63 55 49 41 38
57
49 52 47 46 60 54 52 46 42
（二）配对t检验 配对 检验 Analyze Compare Means Paired-Samples T Test Paired Variables x1 － x2
用某种药物治疗10名高血压病人 名高血压病人， 例 用某种药物治疗 名高血压病人，对每一例病 人治疗前、后的舒张压（ 人治疗前、后的舒张压（mmHg）进行了测量，结 ）进行了测量， 果见（ ），问该种药物是否有降压效果 果见（表4-6），问该种药物是否有降压效果？ ），问该种药物是否有降压效果？
第五节
方差分析
一、单因素方差分析
探讨枸杞多糖（LBP）对酒精性脂肪肝（AFL）大鼠GSH的影响， 探讨枸杞多糖（LBP）对酒精性脂肪肝（AFL）大鼠GSH的影响，将7周的Wistar GSH的影响 周的Wistar 大鼠36只随机分为甲、 36只随机分为甲 丙三组，其中甲组（对照组）、乙组（LBP治疗组 ）、乙组 治疗组）、 大鼠36只随机分为甲、乙、丙三组，其中甲组（对照组）、乙组（LBP治疗组）、 丙组（戒酒组）8周后测量三组GSH值，结果见下表，处理方式不同的大鼠的GSH 丙组（戒酒组） 周后测量三组GSH值 结果见下表，处理方式不同的大鼠的GSH GSH 值是否相同
求方差分析与两样本T检验区别
求⽅差分析与两样本T检验区别⽅差分析与两样本T检验。
1。
⾸先可以看到⽅差分析（ANOVA）包含两样本T检验，把两样本T检验作为⾃⼰的特例。
因为ANOVA可以⽐较多个总体的均值，当然包含两个总体作为特例。
实际上，T的平⽅就是F统计量（m个⾃由度的T分布之平⽅恰为⾃由度为（1，m）的F 分布。
因此，这时候⼆者检验效果完全相同。
T 检验和 ANOVA 检验对于所要求的条件也相同：1）各个组的样本数据内部要相互独⽴，2）各组皆要正态分布3）各总体的⽅差相等。
上述这3个条件完全相同。
2。
如果说要指出差别，则区别仅在下列⼀点上：⽤ANOVA检验两总体均值相等性时，只限于这样的双侧检验问题，即：H0：mu1=MU2 <-> Ha:mu1 not= mu2⽽两样本的T检验则可以⽐上述情况更⼴泛，对⽴假设可以是下⾯3种中的任何⼀种.Ha:mu1 > mu2Ha:mu1 < mu2Ha:mu1 not= mu2这样说来，两样本均值相等性检验虽然可以⽤ANOVA做, 但这没有任何好处，反⽽使得对⽴假设受到限制，因⽽还是T检验更好。
其他表述：t检验与⽅差分析,主要差异在于,t检验⼀般使⽤在单样本或双样本的检验,⽅差分析⽤于2个样本以上的总体均值的检验.同样,双样本也可以使⽤⽅差分析, 多样本也可以使⽤t检验,不过,t检验只能是所有总体两两检验⽽已.两种⽅法与样本量没有直接关系,⽽是与数据的分布有关系,如果数据是正态分布的,那不管是⼩样本或⼤样本,利⽤莱维-林德伯格中⼼极限定理的原理,都是可以⽤的,如果数据⾮正态分布,那只能使⽤⼤样本利⽤李雅普诺夫中⼼极限定理的原理进⾏2t检验,此时不能利⽤⽅差分析,因为⽅差分析三个条件之⼀就是正态分布.。
t检验和单因素方差分析
参数估计
参数估计
参数：统计学中总体的指标称为参数
如总体均数 μ、总体标准差 σ、总体率 π
统计量：样本的指标称为统计量
如样本均数x、样本标准差 S、样本率 p
参数估计：是指由样本统计量估计总体参数。包括点估计（point
estimation）和区间估计(interval estimation)。
2.用肝素封管留置针的平均使用时间是3.1天，用生理盐水封管平均使用时间是2.9天
问：肝素封管相对生理盐水封管是否可以延长留置针留置时长？
3.采用坐位测量100人的血压得平均收缩压为120±20mmHg，再采用卧位测量这100人得
平均收缩压为118±21mmHg
问：坐位测得的血压要比卧位测得的血压高吗？
4.调查某医院住院100名男患者和100名女患者，男患者的平均焦虑得分是8±2.5，女患者
的平均焦虑得分是7.9±2.4分
问：男患者是否比女患者更容易产生住院焦虑情绪？
t检验
单样本 t 检验 已知样本均数与已知总体均数的比较
• 两受试对象分别接受两种不同的处理后的数据
配对样本 t 检验
• 同一样品用两种不同的方法检验出的结果
选择检验方法，计算检验统计量
根据资料类型、研究设计方案和统计推断的目的，选择适当的检验方法和计算公式。
T检验、z检验、F检验、 2 检验、
根据P 值做出统计推断
P≤α，按照α检验水准则拒绝H0，接受H1
P＞α，则不能拒绝H0
结论：
①P≤0.05，拒绝H0 ，差异有统计学意义，认为联合组和对照组对心脏收缩功能的影响不同。
差异关系
使用新药和未使用新药的两组患者
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移动靶与固定靶）实验设计
• 注意
– 变量的定义（define） – 交互作用不显著只报告主效应的结果就可以
• 本来应该显著，但是没有显著
–β过大 –Observed power (1- β),0.8
• 五类地区教师工资收入差距，省会地区教 师的工资比非省会地区的教师工资高，但 是差异不显著。县城地区教师的工资高于 乡镇的，乡镇与村庄没有差别。同时省会 和非省会地区的工资高于县城、乡镇和村 庄三地区的，且差异显著。
几种方差分析的区别
• 组间，被试间
– ANOVA
• 单因素方差分析，如只有两个水平也可以做t检验
-Univariate
• 单因素或多因素方差分析 • 如交互作用显著，做简单效应比较
• 组内（被试内）混合实验设计
– Repeated measures
Post hoc
• 当某个因素的水平多于2个时，做事后多重 比较
内设计
• 方差齐性检验
– 方差即离散程度 – Levene's Test for Equality of Variances
独立样本单因素和多因素方差分析
• ANOVA和Univariate • 方差分析也称F检验 • 适用条件
– 正态 – 独立性（可加性） – 变异同质（方差齐性）Homogeneity tests
• 运动多少有没有性别差异？
– 组间方差分析，独立样本t检验
• 阴天时的心情和晴天时的心情会不同吗？
– 重复测量方差分析，相关样本t检验
• 漂亮的人朋友越多吗？
– 组间方差分析，如果漂亮是连续变量可以做相关
• 收入越多越幸福吗？
– 相关，组间方差分析
• 运动多少是否影响积极乐观
– 相关，组间方差分析
– 季节对植物生长率的影响
• Test of sphericity（球形检验）
– Assumed: tests of within-subjects effects
– Not assumed: tests of within-subjects effects greenhouse or mutivariate（多元分析）
– Split file
• 自变量是分类变量，因变量是连续变量
• 收入和漂亮程度对自信的影响
• 30棵树苗，在四个季节里的生长率不同。 在夏天的生长率高于春天和秋天，且差异 显著。春天和秋天没什么差别。但是春天 和秋天的生长率高于冬天的生长率，且差 异显著。（夏天﹥﹥春、秋﹥﹥冬天）
• Repeated measures
Questions
• 我班男生、女生的平均身高和全国大学男 生、女生的平均身高有没有差异？
• 外貌和经济状况影响自信吗？
Questions
• 我班男生、女生的平均身高和全国大学男 生、女生的平均身高有没有差异？
– 单一样本t检验
• 外貌和经济状况影响自信吗？
– 一般线性模型（univariate）方差分析
• 主效应（main effect） • 交互效应（interaction）
• 注意
• 主效应显著，而交互作用不显著。交互作用显著， 而主效应不显著都是正常的。
• 避免只有统计的显著性而没有实用的显著性
– 解释量或效应量effect size, ajusted R2
• 因变量由自变量解释的百分比，6%，16%
• 多重比较
– Option-显示均值(display means for) – 比较主效应 （compare means）
• 30个新兵学射击，从中发现，移动靶的成 绩高于固定靶的成绩，且差异显著。手枪 的成绩低于步枪的成绩，且差异显著。靶 子类型和枪支类型无交互作用。
• Repeated measures
• 如果组内变异﹥组间变异则方差分析肯定 不显著
• F=组间变异/组内变异
• 方差分析的基本术语 • 因素（factor），即自变量
– 单因素，多因素
• 水平（level）
– 每个自变量分为几组
• 单元（cell）
– 也叫处理（treatment） – 2×2实验设计，则4种处理 – 每个单元的样本﹥30，才是大样本
• 什么因素会影响热爱学的要求
– 一个变量为连续变量，另一个变量为分类变量 （2个类别或多个类别）
• t检验的要求
– 一个变量为连续变量，另一个变量为分类变量 （2个类别）
运动多少是否影响积极乐观
• 相关分析 • 方差分析或t检验（如2分变量）
• 连续变量如何转变为分类变量？ • 前后27% • Sort • recode
– Scheffe(最严格) – LSD – Tukey
• T检验 • 方差分析
独立样本t- test
• 适用的条件
– 正态 – 变异（variance）同质，相同的变异，或方差
齐性 – 独立样本
• 又叫做被试间设计，组间设计，或完全随机化设计 • 与之相对的是相关样本t-test，也称被试内设计，组
• 省会>非省会>>县城>>乡镇、村庄
• 数据格式
– 组间 – 组内
• 方差分析
– 地区对收入的影响
– One way ANOVA
– Univariate – 说明自变量对因变量是否有影响，自变量的各个水平之间是否存
在差异
• 事后多重比较 post hoc
– Scheffe(最严格)
– LSD
– Tukey – 说明到底哪些水平之间存在差异
• 20个人，收入有两个档次，5000以上和 5000以下，婚姻状况有两个水平（单身和 已婚），低收入组已婚的主观幸福感高于 单身的人，高收入组两组之间没有显著差 异。
• Univariate • 2*2实验设计，皆组间变量
– 收入和婚姻状况对主管幸福感的影响
• Plots 画图 • 存在交互作用，看简单效应
问题
• 由统计方法可以推断两个变量是相关关系 还是因果关系吗?例如，做方差分析能得出 两个变量是因果关系吗？
• 什么时候既能做t检验又能做方差分析？
• 运动多少有没有性别差异？ • 漂亮的人朋友越多吗？ • 收入越多越幸福吗？ • 运动多少是否影响积极乐观 • 什么因素会影响热爱学习呢？ • 阴天时的心情，晴天时的心情