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医学统计学秩和检验课件

2023-10-30

目录

contents

秩和检验概述

秩和检验的类型与方法

秩和检验的统计量与分布

秩和检验的假设检验与解读

秩和检验的实际应用与案例分析

总结与展望

01

秩和检验概述

秩和检验是一种非参数统计方法，它通过将原始数据转换为秩（即相对位置），并利用秩的分布来进行假设检验。

定义

秩和检验基于这样一个原理，即在不同组别中，如果总体分布相同，则秩的平均数应该相等。因此，通过比较各组的秩平均数，可以判断各组的分布是否存在显著差异。

原理

定义与原理

秩和检验的优缺点

优点

适用于小样本数据，对样本分布的要求较低，因此应用范围较广。

不需要严格满足正态分布，对数据条件的要求较为宽松。

可以处理定性和定量两种类型的数据。

秩和检验的优缺点

秩和检验的优缺点

缺点

对于大样本数据，检验效率较低，不如参数检验方法精确。

对数据条件要求仍然较高，不适用于严重偏态的数据。

需要手动计算秩，相对繁琐。

在医学研究中，常常需要比较两种或多种药物治疗的效果，此时可以使用秩和检验来分析数据。

秩和检验的应用场景

临床医学研究

在生物学研究中，常常需要比较不同物种或不同基因型的生物在某些指标上的差异，此时可以使用秩和检验来分析数据。

生物统计学

在环境科学研究中，常常需要比较不同地区或不同时间段的环境质量差异，此时可以使用秩和检验来分析数据。

环境科学

02

秩和检验的类型与方法

定义

01

配对比较法也称为配对t检验，它是在医学研究中经常使用的一种统计方法。这种方法主要用于分析两组配对的样本，以评估它们之间的平均值是否存在显著差异。

配对比较法

适用范围

02

配对比较法适用于分析两组相关样本的数据，例如，比较两种药物治疗效果。

计算方法

03

首先，需要计算每对观察值之间的差值，然后对这些差值进行正态分布的t检验。

适用范围

独立样本法适用于分析两个不相关样本的数据，例如，比较两个不同年龄组人群的血压平均值。

定义

独立样本法也称为独立t检验或两样本t检验，这种方法主要用于比较两个独立样本的平均值是否存在显著差异。

计算方法

首先，需要计算每个样本的平均值和标准差，然后利用t统计量来比较这两个平均值。

独立样本法

等级相关法是一种非参数检验方法，它基于等级或顺序数据的特性进行分析。这种方法主要用于评估两个变量之间的相关性。

定义

等级相关法

等级相关法适用于分析等级或顺序数据，例如，分析病人的治疗效果与治疗手段的相关性。

适用范围

首先，需要计算每对观察值的等级或顺序，然后利用Spearman或Kendall等级相关系数来评估这两个变量的相关性。

计算方法

其他方法包括Mann-WhitneyU检验、卡方检验、方差分析等。这些方法在特定的研究场景中都有其独特的适用性和计算方式。

其他方法介绍

03

秩和检验的统计量与分布

Wilcoxon秩和统计量

也称为W统计量，是基于观察值与理论位置等级之间的差异进行计算的。

分布

Wilcoxon秩和统计量服从于W分布，其参数取决于样本量的大小和数据的分布情况。

Wilcoxon秩和统计量及其分布

Kruskal-WallisH统计量

也称为H统计量，用于比较三个或更多独立样本的总体中位数是否相同。

分布

Kruskal-WallisH统计量服从于H分布，其参数取决于样本量的大小和数据的分布情况。

Kruskal-WallisH统计量及其分布

其他秩和统计量及其分布

如Jonckheere-Terpstra统计量、Friedman统计量等，用于不同场景下的多组独立样本比较。

其他秩和统计量

这些秩和统计量各有其特定的分布，其参数取决于样本量的大小和数据的分布情况。

分布

04

秩和检验的假设检验与解读

假设检验的一般步骤

提出原假设和备择假设

根据样本数据计算统计量

根据统计量做出决策

确定显著性水平

解读检验结果

解读检验的统计量及其对应的p值

解读临界值和置信水平

解读结论

第一类错误和第二类错误的定义及控制方法

样本量和分组对误判风险的影响

多重比较校正方法的应用

误判的风险与控制

05

秩和检验的实际应用与案例分析

医学领域的应用

临床诊断

在医学领域，秩和检验常用于比较两种或多种药物治疗效果，如非参数统计的配对t检验、成组t检验和方差分析等方法。

1

生物学领域的应用

2

3

在生物学领域，秩和检验可用于比较不同处理条件下基因表达谱的差异，如不同药物处理、不同时间点等。

基因表达分析

通过秩和检验，可以比较不同处理组之间蛋白质表达的差异，进一步揭示生物体内代谢途径和生物过程的调控机制。

蛋白质组学研究

在生态学中，秩和检验可用于比较不同处理组或不同时间点的物种丰度和多样性指数等指标。

生态学研究

环境污染物检测

秩和检验可用于比较不同地区、不同时间