數據統計的理解和運用(二)t檢驗的應用

為了方便大家理解,我們舉下面的例子來說明t檢驗的應用:某研究者測量了 10 位男性和 9 位女性的身高,想比較某班級男性和女性的身高是否有統計學差異。

在本次的案例講解中分別採用 SAS 、R 和 SPSS 進行操作,為節省時間,感興趣的朋友可看軟件操作細節。

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【分析思路】

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步驟1:確定分析方法

該研究的目的是想比較 10 位男性和 9 位女性的身高差異,推斷該班級的男性和女性身高是否有差異,屬於差異性檢驗,分析變量是身高,為連續型變量。結合研究目的,可以考慮的分析方法有獨立樣本的 t 檢驗或 Wilcoxon 秩和檢驗,具體還應進一步看資料的分佈情況。

步驟2:資料的正態性檢驗

1、服從正態分佈--->兩獨立樣本的t檢驗

2、任何一組不服從正態分佈--->兩獨立樣本的秩和檢驗

步驟3:正式分析

根據正態檢驗的結果選擇 t 檢驗或者是秩和檢驗

步驟4:結果解釋

t 檢驗的結果先看方差齊性檢驗,再看t檢驗結果

方差齊性檢驗結果P>0.05--->方差齊--->t檢驗

方差齊性檢驗結果P<0.05--->方差不齊--->t′檢驗

步驟5:結論

P>0.05--->不拒絕 H0假設--->差異無統計學意義

P<0.05--->拒絕 H0假設--->差異有統計學意義

【軟件操作】

SAS

1、正態性檢驗

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由下圖結果知,男性(P=0.725)和女性(P=0.493)的身高正態性檢驗結果為P>0.05,符合正態分佈。(實際中正態性檢驗對樣本量敏感,大樣本很容易偏態,可結合正態圖一起判斷)

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☆小提示:樣本量<2000,選擇Shapiro-Wilk檢驗,樣本量≥2000,選用Kolmogorov-Smirnov檢驗

2、進行兩獨立樣本的 t 檢驗

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步驟4:結果解釋

結果大致給了三大部分,分別為均值和標準差、t檢驗結果和方差齊性檢驗結果,我們要從下往上看,先看方差齊性檢驗結果,結果:P=0.953,可認為方差齊,再看t檢驗結果,選擇第一行“等於”(如果方差齊性檢驗結果P<0.05,則看第二行“不等於”),結果,t=1.45,P=0.165,差異無統計學意義,尚不能認為男性和女性的身高不同。

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R語言

1、進行正態檢驗

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由下圖結果知,男性(P=0.725)和女性(P=0.493)的身高正態性檢驗結果為P>0.05,符合正態分佈。和SAS結果一致。

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2、方差齊性檢驗

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先看方差齊性檢驗結果,結果:P=0.953,可認為方差齊。與SAS結果一致。

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3、t檢驗

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再看t檢驗結果,t=1.45,P=0.165,差異無統計學意義,尚不能認為男性和女性的身高不同。與SAS結果一致。

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SPSS

1、正態性檢驗

依次點擊,分析-描述統計-探索-彈出窗口,把需要檢驗的變量放在因變量列表,分組變量則放入因子列表(無分組時可不放),點擊繪製-勾選帶檢驗的正態圖,點擊繼續和確定。

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結果,男性和女性的身高均服從正態分佈(P>0.05)。

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2、t檢驗

依次點擊,分析-比較均值-獨立樣本的t檢驗,彈出窗口,把欲分析的變量 身高放在檢驗變量中,性別則放在分組變量,並點擊“定義組”按鈕,輸入“男”和“女”(根據實際分類),點擊繼續,並確認。

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先看方差齊性檢驗結果,P=0.900,意味著方差齊,再看第一行“假設方差相等”的t值和P值,t=1.453,P=0.165。尚不能認為男性和女性的身高不同。結果同SAS和R。

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