總結(jié)!14個(gè)常用的統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的方法
本文分享利用SPSSAU進(jìn)行14個(gè)常用的統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的方法,分為以下五個(gè)部分:
一、正態(tài)性檢驗(yàn)
正態(tài)性特質(zhì)是很多分析方法的基礎(chǔ)前提,如果不滿足正態(tài)性特質(zhì),則應(yīng)該選擇其它的分析方法,因此在做某些分析時(shí),需要先進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。如果樣本量大于50,則應(yīng)該使用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)結(jié)果,反之則使用Shapro-Wilk檢驗(yàn)的結(jié)果。
SPSSAU將常見(jiàn)的分析方法正態(tài)性特質(zhì)要求歸納如下表(包括分析方法,以及需要滿足正態(tài)性的分析項(xiàng),如果不滿足時(shí)應(yīng)該使用的分析方法)。

分析步驟:
如果p?值大于0.05,則說(shuō)明具有正態(tài)性特質(zhì),反之則說(shuō)明數(shù)據(jù)沒(méi)有正態(tài)性特質(zhì)。
關(guān)于問(wèn)卷研究數(shù)據(jù)的正態(tài)性特質(zhì):
如果是問(wèn)卷研究,數(shù)據(jù)很難滿足正態(tài)性特質(zhì),而實(shí)際研究中卻也很少使用不滿足正態(tài)性分析時(shí)的分析方法。
SPSSAU認(rèn)為有以下三點(diǎn)原因:
① 參數(shù)檢驗(yàn)的檢驗(yàn)效能高于非參數(shù)檢驗(yàn),比如方差分析為參數(shù)檢驗(yàn),所以很多時(shí)候即使數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)性要求也使用方差分析
② 如果使用非參數(shù)檢驗(yàn),呈現(xiàn)出差異性,則需要對(duì)比具體對(duì)比差異性(但是非參數(shù)檢驗(yàn)的差異性不能直接用平均值描述,這與實(shí)際分析需求相悖,因此有時(shí)即使數(shù)據(jù)不正態(tài),也不使用非參數(shù)檢驗(yàn),或者Spearman相關(guān)系數(shù)等)
③ 理想狀態(tài)下數(shù)據(jù)會(huì)呈現(xiàn)出正態(tài)性特質(zhì),但這僅會(huì)出現(xiàn)在理想狀態(tài),現(xiàn)實(shí)中的數(shù)據(jù)很難出現(xiàn)正態(tài)性特質(zhì)(尤其是比如問(wèn)卷數(shù)據(jù))【可直接使用“直方圖”直觀展示數(shù)據(jù)正態(tài)性情況】。
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二、方差齊檢驗(yàn)
如果要進(jìn)行方差分析,需要滿足方差齊性的前提條件,需要進(jìn)行方差齊檢驗(yàn),其用于分析不同定類數(shù)據(jù)組別對(duì)定量數(shù)據(jù)時(shí)的波動(dòng)情況是否一致。例如研究人員想知道三組學(xué)生的智商 波動(dòng)情況是否一致(通常情況希望波動(dòng)一致,即方差齊)。
分析步驟
判斷p?值是否呈現(xiàn)出顯著性(p?<0.05),如果呈現(xiàn)出顯著性,則說(shuō)明不同組別數(shù)據(jù)波動(dòng)不一致,即說(shuō)明方差不齊;反之p?值沒(méi)有呈現(xiàn)出顯著性(p?>0.05)則說(shuō)明方差齊。
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提示:方差不齊時(shí)可使用‘非參數(shù)檢驗(yàn)’,或者還可使用welch 方差,或者Brown-Forsythe方差。
三、相關(guān)性檢驗(yàn)
(1)相關(guān)分析
相關(guān)分析是一種簡(jiǎn)單易行的測(cè)量定量數(shù)據(jù)之間的關(guān)系情況的分析方法??梢苑治霭ㄗ兞块g的關(guān)系情況以及關(guān)系強(qiáng)弱程度等。相關(guān)系數(shù)常見(jiàn)有三類,分別是:
1.Pearson相關(guān)系數(shù)
2.Spearman等級(jí)相關(guān)系數(shù)
3.Kendall相關(guān)系數(shù)
三種相關(guān)系數(shù)最常使用的是Pearson相關(guān)系數(shù);當(dāng)數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)性時(shí),則使用Spearman相關(guān)系數(shù),Kendall相關(guān)系數(shù)用于判斷數(shù)據(jù)一致性,比如裁判打分。下圖是詳細(xì)使用場(chǎng)景:

分析步驟
如果呈現(xiàn)出顯著性(結(jié)果右上角有*號(hào),此時(shí)說(shuō)明有關(guān)系;反之則沒(méi)有關(guān)系)。
有了關(guān)系之后,關(guān)系的緊密程度直接看相關(guān)系數(shù)大小即可。(一般0.7以上說(shuō)明關(guān)系非常緊密;0.4~0.7之間說(shuō)明關(guān)系緊密;0.2~0.4說(shuō)明關(guān)系一般。)
如果說(shuō)相關(guān)系數(shù)值小于0.2,但是依然呈現(xiàn)出顯著性(右上角有*號(hào),1個(gè)*號(hào)叫0.05水平顯著,2個(gè)*號(hào)叫0.01水平顯著;顯著是指相關(guān)系數(shù)的出現(xiàn)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義普遍存在的,而不是偶然出現(xiàn)),說(shuō)明關(guān)系較弱,但依然是有相關(guān)關(guān)系。
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(2)卡方檢驗(yàn)
卡方檢驗(yàn)主要用于研究定類與定類數(shù)據(jù)之間的差異關(guān)系??ǚ綑z驗(yàn)要求X、Y項(xiàng)均為定類數(shù)據(jù),即數(shù)字大小代表分類。并且卡方檢驗(yàn)需要使用卡方值和對(duì)應(yīng)p?值去判斷X與Y之間是否有差異。通常情況下,共有三種卡方值,分別是Pearson卡方,yates校正卡方,F(xiàn)isher卡方;優(yōu)先使用Pearson卡方,其次為yates校正卡方,最后為Fisher卡方。
具體應(yīng)該使用Pearson卡方,yates校正卡方,也或者Fisher卡方;需要結(jié)合X和Y的類別個(gè)數(shù),校本量,以及期望頻數(shù)格子分布情況等,選擇最終應(yīng)該使用的卡方值。SPSSAU已經(jīng)智能化處理這一選擇過(guò)程。
分析步驟
第一:分析X分別與Y之間是否呈現(xiàn)出顯著性(p值小于0.05或0.01);
第二:如果呈現(xiàn)出顯著性;具體對(duì)比選擇百分比(括號(hào)內(nèi)值),描述具體差異所在;
第三:對(duì)分析進(jìn)行總結(jié)。
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方法說(shuō)明:
卡方檢驗(yàn),SPSSAU提供兩個(gè)按鈕,二者的區(qū)別是,后者輸出更多的統(tǒng)計(jì)量過(guò)程值以及深入指標(biāo)表格,滿足需要更多分析指標(biāo)的研究人員,如下各圖。




數(shù)據(jù)格式說(shuō)明:
進(jìn)行卡方檢驗(yàn),上傳數(shù)據(jù)時(shí)需要特別注意數(shù)據(jù)格式,有兩種格式:常規(guī)格式和加權(quán)格式。
①?常規(guī)格式數(shù)據(jù),如下圖。則通用方法中的【交叉(卡方)】和實(shí)驗(yàn)/醫(yī)學(xué)研究中的【卡方檢驗(yàn)】都可以使用。

②?加權(quán)數(shù)據(jù):但在某些情況下,我們得到的不是原始數(shù)據(jù),而是經(jīng)過(guò)整理的匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。比如下面這樣格式的數(shù)據(jù):

類似這樣的格式,不能直接使用的,需要整理成加權(quán)數(shù)據(jù)格式,只能使用實(shí)驗(yàn)/醫(yī)學(xué)研究中的【卡方檢驗(yàn)】

這時(shí)候點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)/醫(yī)學(xué)研究面板中的【卡方檢驗(yàn)】-拖拽三個(gè)【分析變量】分別到對(duì)應(yīng)分析框-【開(kāi)始分析】即可。

四、參數(shù)檢驗(yàn)
(1) 單樣本t檢驗(yàn)
單樣本T檢驗(yàn)用于比較樣本數(shù)據(jù)與一個(gè)特定數(shù)值之間是否存在差異情況。
例如,調(diào)查某公司以五級(jí)李克量表進(jìn)行員工滿意度調(diào)查,‘4分’代表滿意,可通過(guò)單樣本t檢驗(yàn)分析員工總體滿意程度與“滿意”(4)之間是否存在顯著差異。
分析步驟:
首先判斷p?值是否呈現(xiàn)出顯著性,如果呈現(xiàn)出顯著性,則分析項(xiàng)明顯不等于設(shè)定數(shù)字,具體差異可通過(guò)平均值進(jìn)行對(duì)比判斷。
SPSSAU操作:

(2)獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)(T檢驗(yàn))
獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)用于分析定類數(shù)據(jù)(X)與定量數(shù)據(jù)(Y)之間的差異情況。
獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)除了需要服從正態(tài)分布、還要求兩組樣本的總體方差相等。當(dāng)數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布或方差不齊時(shí),則考慮使用非參數(shù)檢驗(yàn)。
例如,比較男生與女生的職業(yè)認(rèn)知得分均值是否存在顯著差異,可采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)進(jìn)行分析。
分析步驟:
首先判斷p?值是否呈現(xiàn)出顯著性,如果呈現(xiàn)出顯著性,則說(shuō)明兩組數(shù)據(jù)具有顯著性差異,具體差異可通過(guò)平均值進(jìn)行對(duì)比判斷。
SPSSAU操作:

(3)配對(duì)樣本T檢驗(yàn)
用于分析配對(duì)定量數(shù)據(jù)之間的差異對(duì)比關(guān)系。與獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)相比,配對(duì)樣本T檢驗(yàn)要求樣本是配對(duì)的。兩個(gè)樣本的樣本量要相同;樣本先后的順序是一一對(duì)應(yīng)的。
常見(jiàn)的配對(duì)研究包括幾種情況:

數(shù)據(jù)格式例子:

分析步驟:
判斷p?值是否呈現(xiàn)出顯著性,如果呈現(xiàn)出顯著性,,則說(shuō)明配對(duì)數(shù)據(jù)具有顯著性差異,具體差異可通過(guò)平均值進(jìn)行對(duì)比判斷。
SPSSAU操作:
(4)方差分析
方差分析(單因素方差分析),用于分析定類數(shù)據(jù)與定量數(shù)據(jù)之間的關(guān)系情況.例如研究人員想知道三組學(xué)生的智商平均值是否有顯著差異。
進(jìn)行方差分析需要數(shù)據(jù)滿足以下兩個(gè)基本前提:
各觀測(cè)變量總體要服從正態(tài)分布
各觀測(cè)變量的總體滿足方差齊
理論上講,數(shù)據(jù)必須滿足以上兩個(gè)條件才能進(jìn)行方差分析,如不滿足,則使用非參數(shù)檢驗(yàn)。但現(xiàn)實(shí)研究中,數(shù)據(jù)多數(shù)情況下無(wú)法到達(dá)理想狀態(tài)。正態(tài)性檢驗(yàn)要求嚴(yán)格通常無(wú)法滿足,實(shí)際研究中,若峰度絕對(duì)值小于10并且偏度絕對(duì)值小于3,或正態(tài)圖基本上呈現(xiàn)出鐘形,則說(shuō)明數(shù)據(jù)雖然不是絕對(duì)正態(tài),但基本可接受為正態(tài)分布,此時(shí)也可使用方差分析進(jìn)行分析。
分析步驟:
第一:分析X與Y之間是否呈現(xiàn)出顯著性(p值小于0.05或0.01)。
第二:如果呈現(xiàn)出顯著性;通過(guò)具體對(duì)比平均值大小,描述具體差異所在。
第三:如果沒(méi)有呈現(xiàn)出顯著性;說(shuō)明X不同組別下,Y沒(méi)有差異。
SPSSAU操作:

(5)重復(fù)測(cè)量方差
在某些實(shí)驗(yàn)研究中,常常需要考慮時(shí)間因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,當(dāng)需要對(duì)同一觀察單位在不同時(shí)間重復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量,每個(gè)樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)之間存在相關(guān)性,因而不能簡(jiǎn)單的使用方差分析進(jìn)行研究,而需要使用重復(fù)測(cè)量方差分析。
分析步驟:
第一、首先進(jìn)行球形度檢驗(yàn),p?<0.05說(shuō)明沒(méi)有通過(guò)球形度檢驗(yàn),p?>0.05說(shuō)明通過(guò)球形度檢驗(yàn);
第二、如果沒(méi)有通過(guò)球形度檢驗(yàn),并且球形度W值大于0.75,則使用HF校正結(jié)果;
第三、如果沒(méi)有通過(guò)球形度檢驗(yàn),并且球形度W值小于0.75,則使用GG校正結(jié)果;
第四、如果通過(guò)球形度檢驗(yàn),組內(nèi)效應(yīng)分析結(jié)果時(shí)使用“滿足球形度檢驗(yàn)”結(jié)果即可;
SPSSAU操作:
將數(shù)據(jù)上傳至SPSSAU分析,選擇【實(shí)驗(yàn)/醫(yī)學(xué)研究】--【重復(fù)測(cè)量方差】。

五、非參數(shù)檢驗(yàn)
凡是在分析過(guò)程中不涉及總體分布參數(shù)的檢驗(yàn)方法,都可以稱為“非參數(shù)檢驗(yàn)”。因而,與參數(shù)檢驗(yàn)一樣,非參數(shù)檢驗(yàn)包括許多方法。以下是最常見(jiàn)的非參數(shù)檢驗(yàn)及其對(duì)應(yīng)的參數(shù)檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)方法:

非參數(shù)秩和檢驗(yàn)研究X不同組別時(shí)Y的差異性,針對(duì)方差不齊,或者非正態(tài)性數(shù)據(jù)(Y)進(jìn)行差異性對(duì)比(X為兩組時(shí)使用mannWhitney檢驗(yàn),X超過(guò)兩組時(shí)使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn),系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)行判斷);
(1)單樣本W(wǎng)ilcoxon檢驗(yàn)
單樣本W(wǎng)ilcoxon檢驗(yàn)是單樣本t檢驗(yàn)的代替方法。該檢驗(yàn)用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否與某數(shù)字有明顯的區(qū)別,如對(duì)比調(diào)查對(duì)象整體態(tài)度與滿意程度之間的差異。首先需要判斷數(shù)據(jù)是否呈現(xiàn)出正態(tài)性分析特質(zhì),如果數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出正態(tài)性特質(zhì),此時(shí)應(yīng)該使用單樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn);如果數(shù)據(jù)沒(méi)有呈現(xiàn)出正態(tài)性特質(zhì),此時(shí)應(yīng)該使用單樣本W(wǎng)ilcoxon檢驗(yàn)
分析步驟:
首先判斷p?值是否呈現(xiàn)出顯著性,如果呈現(xiàn)出顯著性,則分析項(xiàng)明顯不等于設(shè)定數(shù)字,具體差異可通過(guò)中位數(shù)進(jìn)行對(duì)比判斷。
SPSSAU操作:

(2)Mann-Whitney檢驗(yàn)
Mann-Whitney檢驗(yàn)是獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)的非參數(shù)版本。該檢驗(yàn)主要處理包含等級(jí)數(shù)據(jù)的兩個(gè)獨(dú)立樣本,SPSSAU中稱為非參數(shù)檢驗(yàn)。
分析步驟:
第一:分析X與Y之間是否呈現(xiàn)出顯著性(p值小于0.05或0.01)。
第二:如果呈現(xiàn)出顯著性;通過(guò)具體對(duì)比中位數(shù)大小,描述具體差異情況。
SPSSAU操作:

(3)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)
Kruskal-Wallis檢驗(yàn)是單因素方差分析的非參數(shù)替代方法。Kruskal-Wallis檢驗(yàn)用于比較兩個(gè)以上獨(dú)立組的等級(jí)數(shù)據(jù)。
在SPSSAU中,與Mann-Whitney檢驗(yàn)統(tǒng)稱為“非參數(shù)檢驗(yàn)”,分析時(shí)SPSSAU會(huì)根據(jù)自變量組別數(shù)自動(dòng)選擇使用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)或Mann-Whitney檢驗(yàn)。
SPSSAU操作:

(4)配對(duì)Wilcoxon檢驗(yàn)
Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)是配對(duì)樣本t檢驗(yàn)的非參數(shù)對(duì)應(yīng)方法。該檢驗(yàn)將兩個(gè)相關(guān)樣本與等級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
分析步驟:
第一:分析每組配對(duì)項(xiàng)之間是否呈現(xiàn)出顯著性差異(p值小于0.05或0.01)。
第二:如果呈現(xiàn)出顯著性;具體對(duì)比中位數(shù)(或差值)大小,描述具體差異所在。
SPSSAU操作:
