一 统计学方法选择
1 配对样本和独立样本
配对设计
配对设计目的是控制非试验因素对结果的影响,具有两种常见的形式:自身配对和非自身配对(异体配对)。自身配对是同一受试对象的比较,而非自身配对是比较两个配对的受试对象。配对的受试对象具有相同的特征,例如年龄、体重、性别等。
配对t检验
例1:接受手术A的患者术前与术后肌酐水平的比较?
步骤1:判断是否为配对设计;步骤2:差值是否符合正态分布;步骤3:配对t检验提出假设;步骤4:计算统计量,做出推断。
配对t检验 vs. 两独立样本t检验
配对t检验和两独立样本t检验都属于t检验,理论基础相似、统计数据都要求满足正态性,且都只对定量资料适用。配对t检验的试验设计属于配对设计,而两独立样本t检验属于两组设计。
对于正态性要求方面,虽然两者都要求数据满足正态分布,但关注的焦点不同。配对t检验要求差值满足正态分布,从而检验差值的总体均数是否为0;两独立样本t检验要求两个样本的数据满足正态分布,从而检验两组的总体均数是否相等。
总体而言,配对t检验 vs. 两独立样本t检验的最核心区别是适用的试验设计不同。
Wilcoxon符号秩和检验
当配对资料不满足正态性(转换后仍不正态)选择非参数检验,即Wilcoxon符号秩和检验。
Wilcoxon符号秩和检验,也被称作符号秩和检验、符号秩检验;常听到的秩和检验狭义上代指两独立样本的秩和检验。
Wilcoxon符号秩和检验的步骤如下图所示。步骤1:判断是否为配对设计;步骤2:判断差值是否为正态分布;步骤3:对差值进行编秩;步骤4:计算T值,确定P值,做出推断。
差值编秩,即从小到大对样本进行编秩次,然后再对秩次进行相应的统计学计算,得到相应的P值
二 Wilcoxon符号秩和检验
Wilcoxon符号秩检验(Wilcoxon signed-rank test),也称符号秩和检验,其基本思想是假定配成对子的两种处理效应相同,即其差值的总体分布应为对称分布,且差值的总体中位数为0。
H0:差值的总体中位数Md=0
H1:差值的总体中位数Md≠0
α=0.05
具体思路如下:
①计算配对两样本间的差值;
②将差值的绝对值按照从小到大转换成秩次,差值为0的对子数不予编秩,差值的绝对值相等的对子数取平均秩;
③分别求正秩和负秩的和;
④任取正秩或负秩的和作为秩和检验的统计量T;
⑤当n≤50时,查T界值表,查表确定相应的P值从而做出相应判断,P<0.05时,则拒绝原假设认为该配对样本之间有差异。当n>50时,用正态近似法做μ检验,以μ值作为判断标准。
三 SPSS Wilcoxon符号秩和检验
1. 生成差值变量
Wilcoxon signed-rank检验是针对配对变量差值进行假设检验的,所以生成差值变量十分重要。
在主界面点击转换→计算变量,弹出计算变量对话框。在 目标变量栏输入“difference6I”,生成新变量的变量名。接着在数字表达式栏输入“CI_10 - CI_6_IN”,计算新变量值,如下图:
点击确定,数据视图生成一列新变量“difference6I”。
2. 生成中位数
在主界面点击分析→比较平均值→平均值
ifference6I变量放入因变量列表栏。并,点击选项选项,将中位数放入单元格统计栏,去掉单元格统计栏对平均值、个案数和标准差的选择,点击继续→确定。
3. Wilcoxon signed-rank检验的SPSS操作
在主界面点击分析→非参数检验→旧对话框→2个相关样本。
弹出对话框双关联样本检验,将CI_10和CI_6_IN变量放入到检验对,确定
4. 结果分析
P<0.05时,有统计意义,拒绝假设,两样本之间有差异。
本研究Wilcoxon signed-rank检验的Z=-2.04,P<0.05, 按照α=0.05的水准,拒绝原假设,接受备择假设,说明两组数据中位数差值与0的差异具有统计学意义,即CI_10与CI_6_IN不同。
四 判断差值是否满足正态分布 --- spss
1 使用分析>描述统计>探索进行正态分布验证。
2 选择因变量列表,勾选带检验的整体图,确定3。
3 结果分析
查看正态性检验结果,由于样本数较小,以K-S结果为准,显著性=0.02<0.05,不服从正态分布,如果显著性 >0.05,则服从正态分布
查看Q-Q图进一步确认,由图可见基本在直线附近,可以认为服从正态分布。