八非参数检验ppt课件

1、School of Public healthShandong University非参数检验 (nonparametric test ) 问题的提出问题的提出非参数检验 (nonparametric test ) 参数检验与非参数检验参数检验与非参数检验非参数检验 (nonparametric test ) 参数检验与非参数检验参数检验与非参数检验非参数检验 (nonparametric test ) 有关非参数检验的根本概念有关非参数检验的根本概念 无需假定总体分布的详细方式，仅仅依无需假定总体分布的详细方式，仅仅依赖于数据观测值的相对大小赖于数据观测值的相对大小(秩秩)或零假或零假设下等

2、能够的概率等和数据本身的详细设下等能够的概率等和数据本身的详细总体分布无关的性质进展的检验都称为总体分布无关的性质进展的检验都称为非 参 数 检 验非 参 数 检 验 ( n o n p a r a m e t r i c testing)。 非参数检验又称为恣意分布检验非参数检验又称为恣意分布检验distribution- free test，它不思索研讨对象总体分布详细方式，它不思索研讨对象总体分布详细方式，也不对总体参数进展统计推断，而是经过检验样，也不对总体参数进展统计推断，而是经过检验样本所代表的总体分布方式能否一致来得出统计结论本所代表的总体分布方式能否一致来得出统计结论。非参数检

3、验 (nonparametric test ) 有关非参数检验的根本概念有关非参数检验的根本概念 这些非参数检验在总体分布未知时有很大的优越这些非参数检验在总体分布未知时有很大的优越性。它总是比传统检验平安。性。它总是比传统检验平安。 在总体分布方式知时，非参数检验不如传统方在总体分布方式知时，非参数检验不如传统方法效率高。这是由于非参数方法利用的信息要法效率高。这是由于非参数方法利用的信息要少些。往往在传统方法可以回绝零假设的情况，少些。往往在传统方法可以回绝零假设的情况，非参数检验无法回绝。非参数检验无法回绝。 但非参数统计在总体未知时效率要比传统方法但非参数统计在总体未知时效率要比传统方

4、法要高，有时要高很多。能否用非参数统计方法，要高，有时要高很多。能否用非参数统计方法，要根据对总体分布的了解程度来确定。要根据对总体分布的了解程度来确定。非参数检验 (nonparametric test ) 非参数检验的优、缺陷非参数检验的优、缺陷非参数检验的优点：非参数检验的优点： 适用范围广，不论样本来自的总体分布方式如何，都适用范围广，不论样本来自的总体分布方式如何，都可适用；可适用； 某些非参数检验方法计算简便，研讨者在急需获得初某些非参数检验方法计算简便，研讨者在急需获得初步统计结果时可采用；步统计结果时可采用； 易于了解和掌握；易于了解和掌握； 可用于不便准确丈量的资料或等级资料

5、。可用于不便准确丈量的资料或等级资料。 非参数检验 (nonparametric test ) 非参数检验的优、缺陷非参数检验的优、缺陷非参数检验的缺陷：非参数检验的缺陷： 对符合用参数检验的资料，如用非参数检验，会丧失信息，对符合用参数检验的资料，如用非参数检验，会丧失信息，导致检验效率下降，犯第导致检验效率下降，犯第类错误的能够性比参数检验大。类错误的能够性比参数检验大。 虽然许多非参数检验计算简便，但有些问题的计算仍显繁虽然许多非参数检验计算简便，但有些问题的计算仍显繁冗。冗。 非参数检验 (nonparametric test ) 参数检验参数检验优点：优点： 对资料的分析利用充分对资

6、料的分析利用充分 统计分析的效率高统计分析的效率高缺陷：缺陷： 对资料的要求高对资料的要求高 适用范围有限适用范围有限非参数检验非参数检验优点：对资料的没有特殊要求优点：对资料的没有特殊要求不受分布的影响偏态、分布不不受分布的影响偏态、分布不明的资料明的资料 不受方差齐性的限制不受方差齐性的限制不受变量类型的影响不受变量类型的影响不受样本量的影响不受样本量的影响缺陷：缺陷：检验效率低易犯检验效率低易犯型错误型错误对信息的利用不充分。对信息的利用不充分。 非参数检验的优、缺陷比较非参数检验的优、缺陷比较非参数检验 (nonparametric test ) 非参数检验的最常用方法非参数检验的最常

7、用方法秩和检验秩和检验 rank test 非参数检验的方法很多，秩和检验是最常用的，检验效率较高非参数检验的方法很多，秩和检验是最常用的，检验效率较高的一种。其根本原理是编秩求秩和。的一种。其根本原理是编秩求秩和。秩次(rank)，秩统计量：是指全部察看值按某种顺序陈列的位序；通常是将数据按照升幂陈列之后，每个观测值的位置，；秩次在一定程度上反映了等级的高低。 秩和(rank sum)： 同组秩次之和；在一定程度上反映了等级的分布位置。 秩和检验：就是经过秩次的陈列求出秩和，进展假设检验。非参数检验 (nonparametric test ) 利用秩的大小进展推断就防止了不知道背利用秩的大小

8、进展推断就防止了不知道背景分布的困难。这也是非参数检验的优点。景分布的困难。这也是非参数检验的优点。 多数非参数检验明显地或隐含地利用了秩多数非参数检验明显地或隐含地利用了秩的性质；但也有一些非参数方法没有涉及的性质；但也有一些非参数方法没有涉及秩的性质。秩的性质。 掌握对数据进展编秩的方法是学习秩和检掌握对数据进展编秩的方法是学习秩和检验的根本要求。验的根本要求。 非参数检验的最常用方法非参数检验的最常用方法秩和检验秩和检验 rank test 非参数检验 (nonparametric test ) A组： 、+、+、+、+、+、+、+、+、+ - + + + + + + + + + + 1

9、 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1210 11 12 1 2 4.5 4.5 4.5 4.5 8.5 8.5 8.5 8.5 1 2 4.5 4.5 4.5 4.5 8.5 8.5 8.5 8.5 11.5 11.511.5 11.5 非参数检验的最常用方法非参数检验的最常用方法秩和检验秩和检验 rank test 平均秩次平均秩次=3+6)/2=4.5非参数检验 (nonparametric test ) 常用秩和检验方法常用秩和检验方法非参数检验 (nonparametric test ) 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对

10、设计两样本比较配对设计两样本比较Wilcoxon符号秩和检验符号秩和检验Wilcoxon 配对法或配对法或Wilcoxon signed rank test是推断其差值能否来自中位数为零的总体的方法，可用于配对设计差值的比较是推断其差值能否来自中位数为零的总体的方法，可用于配对设计差值的比较和单一样本与总体中位数的比较。和单一样本与总体中位数的比较。例题1： 某医院对12例患者进展“巩膜瓣下灼烙角膜咬切术，手术前后的视力如表1，问手术后视力能否有改善？非参数检验 (nonparametric test ) 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较Wil

11、coxon符号秩和检验符号秩和检验Wilcoxon 配对法或配对法或Wilcoxon signed rank test是推断其差值能否来自中位数为零的总体的方法，可用于配对设计差值的比较是推断其差值能否来自中位数为零的总体的方法，可用于配对设计差值的比较和单一样本与总体中位数的比较。和单一样本与总体中位数的比较。 适用条件： 1上述两种设计类型的资料不满足参数检验条件。 2配对设计等级资料的比较。非参数检验 (nonparametric test ) 1 1建立检验假设，确定检验水准建立检验假设，确定检验水准 H0 H0：差值总体中位数：差值总体中位数0 0，即手术前，即手术前 后视力无变化；

12、后视力无变化； H1 H1：Md0Md0，手术前后视力有变化；，手术前后视力有变化； =0.05 =0.05 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较非参数检验 (nonparametric test ) 2求每对察看对象数据的差值，如上表第4栏； 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较非参数检验 (nonparametric test ) 3 编秩：依差值的绝对值从小到大编秩。 编秩时：1遇差值为0者，舍去不计，同时样本例数相应减去如本例病人编号为3、5、11的三对数据差值为0，故编秩时舍去，样本例数n=1

13、2-3=9；2遇绝对值相等差值，假设正负号一致，那么按顺序编秩即可，假设有符号不同者，那么应取平均秩次如本例中病人编号为4、10、12的三对数据差值的绝对值均为0.1，其秩次按顺序编为1、2、3，但因差值有正有负，故取平均秩次(1+3)/2 =2；同理，病人编号为2、9的两对数据编秩结果取平均秩次8.5。3编秩后，按差值的正负号给秩次添上符号。 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较非参数检验 (nonparametric test ) 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较4 4求秩和并确定检验统计量：求

14、秩和并确定检验统计量：分别求出正负秩次之和，正秩和以分别求出正负秩次之和，正秩和以T+T+表示，负秩和的绝对值以表示，负秩和的绝对值以T-T-表示。表示。T+T+及及T-T-之和之和等于等于n(n+1)/2n(n+1)/2。此式可验证。此式可验证T+T+和和T-T-的计算能否正确。如本例的计算能否正确。如本例T+=19.5T+=19.5，T-=25.5T-=25.5，其，其和为和为4545，n=9n=9因舍去三对差值为因舍去三对差值为0 0的数据，的数据，9(9+1)/2=459(9+1)/2=45。取。取T+T+和和T-T-中较小者作为中较小者作为检验统计量检验统计量T T，本例取，本例取T

15、=19.5T=19.5。非参数检验 (nonparametric test ) 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较5确定确定P值和作出推断结论：值和作出推断结论：当当n50时，查附表时，查附表10259页页，配对比较的符号秩和检验用，配对比较的符号秩和检验用T界界值表，按所取检验水准作出推断值表，按所取检验水准作出推断结论。假设检验统计量结论。假设检验统计量T值在界值值在界值T范围内，那么范围内，那么P值大于相应的概值大于相应的概率程度；假设率程度；假设T值在值在T界值范围外界值范围外或等于或等于T界值，那么界值，那么P值小于或等值小于或等于相应

16、的概率程度。本例于相应的概率程度。本例n=9，T=19.5，查附表，查附表10，T界值表，得界值表，得双侧双侧P0.10，按双侧，按双侧=0.05水准水准，不回绝，不回绝H0，故不能以为手术后，故不能以为手术后视力有改善。视力有改善。非参数检验 (nonparametric test ) 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较5确定确定P值和作出推断结论：值和作出推断结论：当当n50时，查附表时，查附表10259页页，配对比较的符号秩和检验用，配对比较的符号秩和检验用T界界值表，按所取检验水准作出推断值表，按所取检验水准作出推断结论。假设检验统计量结

17、论。假设检验统计量T值在界值值在界值T范围内，那么范围内，那么P值大于相应的概值大于相应的概率程度；假设率程度；假设T值在值在T界值范围外界值范围外或等于或等于T界值，那么界值，那么P值小于或等值小于或等于相应的概率程度。本例于相应的概率程度。本例n=9，T=19.5，查附表，查附表10，T界值表，得界值表，得双侧双侧P0.10，按双侧，按双侧=0.05水准水准，不回绝，不回绝H0，故不能以为手术后，故不能以为手术后视力有改善。视力有改善。当n50，超出附表7的范围，查不到界值时，可采用正态近似法，按下式计算u值，查u界值来判别结果。24/ ) 12)(1(5 . 04/ ) 1(nnnnnTu假设一样秩次较多时，应改用下式作校正计算。 上式中，tj为第jj=1，2，个一样差值的个数，假定差值中有2个0.1，3个0.2，5个0.3，那么t1=2，t2=3，t3=5， 。48)tt (24)1n2)(1n(n5 . 04/ )1n(nTuj3j 150)55()33()22()tt (333j3j 非参数检验 (nonparametric test ) 配对设计的符号秩和检验配对设计的符号秩和检验 配对设计两样本比较配对设计两样本比较本法的根本