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用R进行差异检验之t检验
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2018.12.18

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t检验t检验是用t分布理论来推论差异发生的概率是通过统计检验分析两群体差异方法之一

 

t检验分为单样本检验和双样本检验两种。

 

1.单样本检验

其中,单样本t检验是指已知总体平均数、样本数据的均值和标准差,以及样本分布正态。

 

Rt检验的函数为t.test

格式为t.test(x, y = NULL,alternative = c('two.sided', 'less', 'greater'),mu = 0, paired = FALSE, var.equal = FALSE,conf.level = 0.95, ...)

##其中,xy为数据名称,alternative为检验方式(单侧还是双侧)mu为总体平均数,当为配对样本时paired设置为TUREvar.equal为样本方差情况(FALSE为默认情况,即样本方差不相等;TURE为认为样本方差相等)conf.level为置信区间。

 

本次以嫉妒研究中的数据进行单因素t检验。

首先,对嫉妒进行简单的描述性统计。了解其均值、标准差和分布情况。

在这里我们可以看到嫉妒的偏度和峰度都<>,可以认为其分布为正态分布。

 

下面进行单样本t检验

假设嫉妒的总体平均数为2.5,那么其t检验如下:

t.test(mydata2$jealou, alternative = 'two.sided', mu = 2.5) 

其中,t=-10.421df491p<>。表明样本嫉妒水平要显著低于总体平均水平。

 

2.双样本t检验

 

其零假设为两个正态分布的总体的均值之差为某实数,例如检验二群人的身高之平均是否相等。但具体而言,只有两个总体的方差是相等的情况下,才称为student t检验;否则,有时被称为Welch t检验。

 

另外,双样本t检验又可以分为独立双样本t检验和配对样本t检验

 

2.1独立样本t检验

 

例如,我们需要研究嫉妒的男女性别差异,这种双个独立的样本(男性样本vs女性样本)比较均值的情况就可以说是独立双样本t检验

 

其代码如下:

t.test(jealou~gender,mydata2)#其中jealou为变量名称,gender性别mydata2为变量所在的数据集

其中,t=2.1264,df=488.02,p=0.03397。说明嫉妒存在着性别差异,具体而言,由于在数据在赋予男性的值为1,女性的值为2,因此,男性的嫉妒水平要显著低于女性。

 

此外,在默认条件下t.test不会假设独立双样本具有相同的方差,因此该函数默认地调用Welch t检验方法而不是student t检验。可以看到在上文的Welch t检验中,自由度df488.02,这是由于方法内对于可能存在的非均等方差的调整。

 

如果我们要调用student t检验方法,那么我们需要设置参数var.equal=TRUE

t.test(jealou~gender,mydata2,var.equal=TRUE)


可以看到两者有相似的结果。

 

2.2配对样本t检验

检验同一统计量的两次测量值之间的差异是否为零。举例来说,我们使用 Statistics: The Exploration & Analysis of Data书中的数据,研究问题为“青少年母亲在断奶期骨质钙含量是否大于哺乳期的骨质钙含量?”

 

x <- data.frame(mother="">

b=c(1928, 2549, 2825, 1924, 1628, 2175, 2114, 2621, 1843, 2541),

p=c(2126, 2885, 2895, 1942, 1750, 2184, 2164, 2626, 2006, 2627))


t.test(x$p, x$b, paired=T, alternative='greater')

其中,t=3.2188,df=9,p=0.005255。表明青少年母亲的骨质钙含量在断奶期大于哺乳期。


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