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t检验、Wilcoxon符号秩检验、Mann-Whitney U 检验

 哈_有条鱼 2022-04-30 发布于湖北

单个均值(t检验、Wilcoxon符号秩检验)

  • 用途:检验单个样本均值理论值或期望值之间的关系
  • 前提:数据需满足正态分布,除非数据分布是对称的(如双峰分布)或者样本量较大(>50),在不满足该条件时需进行数据转换。
  • 方法
?t.test
#观测数据
observed <- c(120.6,116.4,117.2,118.1,114.1,116.9,113.3,121.1,116.9,117.0)
#数据正态性检验,满足
shapiro.test(observed)
#理论值或者期望值
theoretical <- 120
t.test(observed,
       mu = theoretical,
       conf.int = 0.95)
  • 结果:样本均值(117.16)显著低于理论值(120), t = -3.6924, df = 9, p-value = 0.004979
  • 常规转换不能解决问题时,使用Wilcoxon符号秩检验
?wilcox.test
observed <- c(0.52, 0.20, 0.59, 0.62, 0.60)
shapiro.test(observed)
theoretical <- 0#理论值或者期望值
wilcox.test(observed,mu=theoretical)

配对样本

只需将上面两个function中的paired参数从FALSE改为TRUE,另加一个与之一一对应的变量:t.test(x1,x2,paired=TRUE)wilcox.test(x1,x2,paired=TRUE)


两个均值(独立t检验和Mann-Whitney U 检验)

  • 前提:正态性、同分布、方差齐性
  1. 如果数据不满足正态性,但是满足同分布及方差齐性,建议仍使用 独立样本t检验 ,因为此时该方法对数据的正态性是否满足并不敏感;如果数据也不满足同分布的要求,即使使用Mann-Whitney U 检验也不会比 独立样本t检验 表现更好。所以除非数据确实属于顺序变量而非测量变量,不建议使用。
  1. 当数据不满足方差齐性且样本量很小(<10)或不相等,建议使用Welch's t–test (also know as Aspin-Welch, Welch-Satterthwaite, Aspin-Welch-Satterthwaite, or Satterthwaite t–test),该方法不要求方差齐性,但在满足方差齐性时效果不如Student's t–test
  • 方法:数据为两列,第一列为分组变量,第二列为对应的观测值
#方法齐性检验
bartlett.test(Value ~ Group, data=Data)

#满足方差齐性时,Two Sample t-test
t.test(Value~Group,data = Data,var.equal=TRUE)

#不满足方法齐性时,Welch Two Sample t-test
t.test(Value~Group,data = Data,var.equal=FALSE)

#Mann-Whitney U 检验
wilcox.test(Value~Group,data = Data)

参考资料:

[1].http://www./onesamplettest.html

[2].https:///rcompanion/d_01.html

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