最新16 方差、相关系数及比率的显著性检验
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统计学各章计算题公式及解题方法第四章数据的概括性度量1.组距式数值型数据众数的计算:确定众数组后代入公式计算:下限公式:;上限公式:,其中,L为众数所在组下限,U为众数所在组上限,为众数所在组次数与前一组次数之差,为众数所在组次数与后一组次数之差,d为众数所在组组距2.中位数位置的确定:未分组数据为;组距分组数据为3.未分组数据中位数计算公式:4.单变量数列的中位数:先计算各组的累积次数(或累积频率)—根据位置公式确定中位数所在的组-对照累积次数(或累积频率)确定中位数(该公式假定中位数组的频数在该组内均匀分布)5.组距式数列的中位数计算公式:下限公式:;上限公式:,其中,为中位数所在组的频数,为中位数所在组前一组的累积频数,为中位数所在组后一组的累积频数6.四分位数位置的确定:未分组数据:;组距分组数据:7.简单均值:8.加权均值:,其中,为各组组中值统计学各章计算题公式及解题方法9.几何均值(用于计算平均发展速度):10.四分位差(用于衡量中位数的代表性):11.异众比率(用于衡量众数的代表性):12.极差:未分组数据:;组距分组数据:13.平均差(离散程度):未分组数据:;组距分组数据:14.总体方差:未分组数据:;分组数据:15.总体标准差:未分组数据:;分组数据:16.样本方差:未分组数据:;分组数据:17.样本标准差:未分组数据:;分组数据:18.标准分数:19.离散系数:第七章参数估计1.的估计值:置信水平α90%0.1 0。
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58统计学各章计算题公式及解题方法2.不同情况下总体均值的区间估计:总体分布样本量σ已知σ未知大样本(n≥30)正态分布小样本(n<30)非正态分布大样本(n≥30)其中,查p448 ,查找时需查n—1的数值3.大样本总体比例的区间估计:4.总体方差在置信水平下的置信区间为:5.估计总体均值的样本量:,其中,E为估计误差6.重复抽样或无限总体抽样条件下的样本量:,其中π为总体比例第八章假设检验1.总体均值的检验(已知或未知的大样本)[总体服从正态分布,不服从正态分布的用正态分布近似]假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式已知统计量未知拒绝域值决策,拒绝2.总体均值检验(未知,小样本,总体正态分布)假设双侧检验左侧检验右侧检验统计学各章计算题公式及解题方法假设形式已知统计量未知拒绝域值决策,拒绝注:已知的拒绝域同大样本3.一个总体比例的检验(两类结果,总体服从二项分布,可用正态分布近似)(其中为假设的总体比例)假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式统计量拒绝域值决策,拒绝4.总体方差的检验(检验)假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式统计量拒绝域值决策,拒绝5.统计量的参考数值0.1 0。
第六章方差分析第一节方差分析概述一.方差分析的定义[用途]定义:用途方差分析也称为变异数分析,是在教育与心理研究中最常用的变量分析方法,其主要功能在于分析测量或实验数据中不同来源的变异对总变异的贡献大小,从而确定测量或实验中因素对反应变量是否存在显著影响。
即用于置信度不变情况下的多组平均数之间的差异检验。
它既可以比较两个以上的样本平均数的差异检验,也可以应用于一个因素多种水平以及多个因素有多种水平的数据分析。
二.方差分析的作用方差分析主要应用于两种以上实验处理的数据分析,同时匕徽两个以上的样本平均数,推断多组资料的总体均数是否相同,也即检验多组数据之间的均数差异是否有统计意义。
在这个意义,也可以将其理解为平均数差异显著性检验的扩展。
当我们用多个t检验来完成这一过程时,相当于从t分布中随机抽取多个t值,这样落在临界范围之外的可能大大增加,从而增加了I型错误的概率,我们可以把方差分析看作t检验的增强版。
方差分析一次检验多组平均数的差异,降低了多次进行两组平均数检验所带来的误差。
在进行方差分析时,设定的假设是综合虚无假设,即假设样本所归属的所有总体的平均数都相等。
如果检验的结果是存在显著性差异,只能说明多组平均数之间存在显著性差异,但是无法确定究竟哪些组之间存在显著性差异,此时需要运用事后检验的方法来确定。
三.方差分析的相关概念一(一)数据的变异(1)变异:统计中的变异是普遍存在的7一般意义上的变异是指标志(包括品质标志和数量标志)在总体单位之间的不同表现。
可变标志的属性或数值表现在总体各单位之间存在的差异,统计上称之为变异,这是广义上的变异,即包括了品质标志和数量标志,有时仅指品质标志和在总体单位之间的不同表现。
注:随机性,即变异性。
(2)组间变异[组间差异]:组间变异表示处理间变异,主要指由于接受不同的实验处理(实验处理效应)而造成的各组之间的变异,可以用两个平均数之间的离差来表示,可将组间离差平方和记为SS AO组间差异可用组间方差来表征,用符号MS B表示。
回归分析是统计学中一种常用的分析方法,用于研究一个或多个自变量与因变量之间的关系。
在进行回归分析时,我们需要对变量间的关系进行检验,以确保模型的有效性和准确性。
本文将重点介绍回归分析中的变量间关系检验方法,帮助读者更好地理解和运用这一分析工具。
一、相关性分析相关性分析是一种最基本的变量间关系检验方法。
在回归分析中,我们通常使用皮尔逊相关系数来衡量两个连续变量之间的线性关系强度。
皮尔逊相关系数的取值范围在-1到1之间,如果相关系数接近于1,表示两个变量呈正相关关系;如果相关系数接近于-1,表示两个变量呈负相关关系;如果相关系数接近于0,表示两个变量之间没有线性关系。
除了皮尔逊相关系数,我们还可以使用斯皮尔曼相关系数来衡量两个变量之间的非线性关系。
斯皮尔曼相关系数适用于变量不满足正态分布的情况,它是基于秩次的统计量,可以更准确地描述变量之间的关系。
二、多重共线性检验在多元回归分析中,我们常常会面临多重共线性的问题。
多重共线性是指自变量之间存在高度相关或线性关系,这会导致回归系数的估计不准确,模型的解释性变差。
因此,我们需要对自变量之间的共线性进行检验。
一种常用的多重共线性检验方法是计算自变量之间的方差膨胀因子(VIF)。
VIF反映了自变量间的线性相关程度,当VIF值大于10时,表明自变量之间存在较强的共线性,需要对模型进行修正。
另一种方法是使用特征值和条件数来检验自变量间的共线性,通过计算自变量矩阵的特征值和条件数,可以评估模型的稳定性和准确性。
三、残差分析在进行回归分析时,我们需要对模型的残差进行分析,以检验模型的拟合效果和预测能力。
残差是因变量的观测值与模型预测值之间的差异,通过对残差的分布和特征进行分析,可以评估模型的合理性和可靠性。
残差分析包括对残差的正态性、独立性和同方差性进行检验。
我们可以使用正态概率图和残差的直方图来检验残差是否符合正态分布,通过Durbin-Watson统计量来检验残差的自相关性,以及通过残差与拟合值的散点图来检验残差是否具有同方差性。
方差、标准差、协方差和Pearson相关系数及其间的关系方差、协方差和Pearson相关系数在机器学习的理论概念中经常出现,本文主要理一下这几个概念及其相互间的关系。
(一)方差:方差是每个样本值与全体样本值的平均数之差的平方值的平均数,公式如下:上式中mui为样本均值。
方差可以反应样本数据的离散程度,由上式可以看出,方差越大,样本离散程度也越大。
机器学习中,如果某一特征值的离散程度很小,即表示该特征取值很少,可以认为样本在这个特征上基本没有差异,那这个特征对于样本区分没有什么作用,可以将这个特征去除,从而做到特征选择。
(二)标准差:标准差即方差的开平方,不展开了,下面是公式:(三)协方差:协方差描述的是两个变量间的相关性,计算公式如下:也可以用以下公式表示,两者是等价的:cov(X, Y) = E[(X-E[X])(Y-E[Y])]上式中E[ ]表示求期望,其中E[X]为X特征期望或均值,E[Y]为Y 特征期望或均值。
对比方差和协方差的公式可以看出两者很像,但方差的结果是大于等于0的,当等于0时,说明样本的x特征取值唯一,反应的样本的x特征的离散程度;协方差的取值则可以大于零也可以小于零,当大于零时,说明对应的两个变量x和y与其均值相比都同大于或同小于,即两个变量的变化趋势相同(正相关);当小于零时,说明对应的两个变量x和y不同时大于或小于其均值,即两个变量的变化趋势相反(负相关);而当均方根接近零时,说明两个变量基本没有相关性,接近相互独立。
从以上描述可以看出,协方差可以衡量两个变量相关性大小,绝对值越大,说明越相关。
但是,却不好比较多个变量与另外同一个变量间相关性的相对大小,因为量纲没有统一。
为了便于比较不同变量与另外同一个变量间相关性的相对大小,Pearson相关系数被提出了。
Pearson相关系数:如上所述,Pearson相关性系数是为了比较不同变量与另外同一变量间相关性的相对大小,这里要注意的是:Pearson相关性系数衡量的是定距变量间的线性关系,可以用Pearson相关系数来进行特征特征选择。
统计学各章计算题公式及解题方法第四章数据的概括性度量1.组距式数值型数据众数的计算:确定众数组后代入公式计算:下限公式:;上限公式:,其中,L为众数所在组下限,U为众数所在组上限,为众数所在组次数与前一组次数之差,为众数所在组次数与后一组次数之差,d为众数所在组组距2.中位数位置的确定:未分组数据为;组距分组数据为3.未分组数据中位数计算公式:4.单变量数列的中位数:先计算各组的累积次数(或累积频率)—根据位置公式确定中位数所在的组—对照累积次数(或累积频率)确定中位数(该公式假定中位数组的频数在该组内均匀分布)5.组距式数列的中位数计算公式:下限公式:;上限公式:,其中,为中位数所在组的频数,为中位数所在组前一组的累积频数,为中位数所在组后一组的累积频数6.四分位数位置的确定:未分组数据:;组距分组数据:7.简单均值:8.加权均值:,其中,为各组组中值统计学各章计算题公式及解题方法9.几何均值(用于计算平均发展速度):10.四分位差(用于衡量中位数的代表性):11.异众比率(用于衡量众数的代表性):12.极差:未分组数据:;组距分组数据:13.平均差(离散程度):未分组数据:;组距分组数据:14.总体方差:未分组数据:;分组数据:15.总体标准差:未分组数据:;分组数据:16.样本方差:未分组数据:;分组数据:17.样本标准差:未分组数据:;分组数据:18.标准分数:19.离散系数:第七章参数估计1.的估计值:置信水平α90%0。
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58统计学各章计算题公式及解题方法2.不同情况下总体均值的区间估计:总体分布样本量σ已知σ未知大样本(n≥30)正态分布小样本(n〈30)非正态分布大样本(n≥30)其中,查p448 ,查找时需查n—1的数值3.大样本总体比例的区间估计:4.总体方差在置信水平下的置信区间为:5.估计总体均值的样本量:,其中,E为估计误差6.重复抽样或无限总体抽样条件下的样本量:,其中π为总体比例第八章假设检验1.总体均值的检验(已知或未知的大样本)[总体服从正态分布,不服从正态分布的用正态分布近似]假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式已知统计量未知拒绝域值决策,拒绝2.总体均值检验(未知,小样本,总体正态分布)假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式统计学各章计算题公式及解题方法已知统计量未知拒绝域值决策,拒绝注:已知的拒绝域同大样本3.一个总体比例的检验(两类结果,总体服从二项分布,可用正态分布近似)(其中为假设的总体比例)假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式统计量拒绝域值决策,拒绝4.总体方差的检验(检验)假设双侧检验左侧检验右侧检验假设形式统计量拒绝域值决策,拒绝5.统计量的参考数值0。
教育研究方法作业四第十章自测题一、填空1. 计学中不能对研究的问题直接进行检验,需要预先建立一个与研究假设相对立的假设,这一假设称为()。
2. 设检验的过程中,在虚无假设成立的前提下,拒绝虚无假设所犯的错误成为()。
3. 设检验过程中允许犯第一类错误的概率又称为()。
4. 体服从正态分布,总体方差已知的条件下,样本平均值的分布为()。
5. 体服从正态分布,总体方差未知的条件下,样本平均值的分布为()。
6. 独立样本方差差异性的检验,所用的统计检验的方法主要有()。
7. 差和总体方差差异性的检验一般用()。
8. 对于总体非正态,两个相关样本均值差异性的检验所用的非参数检验的方法有()和()。
9. 对于总体非正态,两个独立样本平均值差异的显著性检验所用的非参数检验的方法有()和()。
10. 对于样本相关系数是否为零的显著性检验,常用的参数检验的方法为()。
11. 为了检验相关系数是否等于一个不为零的常数,由于在总体相关不为零的前提下,样本相关系数的分布(),所以应首先进行相关系数的正态性的转换。
12. 用于计数资料检验的统计方法主要有()。
13. 卡方检验法主要用来描述实际观测数据与理论数据之间差异大小,具体计算公式是()。
14.()对于数据资料的分布没有严格的要求,而()往往要求数据在总体上服从一定的分布。
15.()适用的资料是在四表格中,两因素都是连续型的正态变量,只是被人为划分为两个类的两个因素之间的相关。
二简答题1. 单叙述平均数检验的一般步骤。
2. 假设检验中,作出统计推断的依据是什么。
3. 两个平均数差异性的检验比一个平均数显著性检验增加了那些前提条件。
4. 单叙述计数资料统计分析方法的功能。
5. 简单叙述非参数检验方法与参数检验方法相比的特点。
6. 简单叙述T检验的条件?7. 单侧检验与双侧检验的区别?8. 方差及方差差异的显著性检验的区别9. 相关系数的显著性及差异显著性检验的方法10. 检验的两类错误的概念与意义11. 简单叙述计数数据的检验方法的特点12. 品质相关的种类与计算方法三、名词解释1.虚无假设,2. 研究假设,3. 第一类错误,4. 第二类错误,5.t检验,6.样本分布四、计算题1. 某年级语文平均成绩为75分,标准差为7分。
方差分析的概念与应用方差分析(Analysis of Variance,简称ANOVA)是一种统计分析方法,用于比较两个或两个以上样本均值是否存在显著差异。
通过对不同组之间的方差进行比较,判断样本均值之间是否存在显著性差异。
方差分析广泛应用于实验设计和数据分析中,是一种重要的统计工具。
一、方差分析的基本概念方差分析是一种用于比较多个总体均值是否相等的统计方法。
在进行方差分析时,我们通常将数据分为不同的组别,然后比较这些组别之间的均值差异是否显著。
方差分析的基本思想是通过比较组间变异与组内变异的大小,来判断总体均值是否存在显著差异。
在方差分析中,有三种不同的方差:1. 总体方差(Total Variance):所有数据点与总体均值之间的离差平方和。
2. 组间方差(Between-group Variance):各组均值与总体均值之间的离差平方和,反映了不同组别之间的差异。
3. 组内方差(Within-group Variance):各组内部数据点与各自组均值之间的离差平方和,反映了组内数据的离散程度。
二、方差分析的应用领域1. 实验设计:方差分析广泛应用于实验设计中,用于比较不同处理组之间的均值差异,判断实验处理是否显著。
2. 医学研究:在医学研究中,方差分析常用于比较不同药物治疗组的疗效差异,评估治疗效果的显著性。
3. 市场调研:在市场调研中,方差分析可用于比较不同产品或广告策略对消费者行为的影响,帮助企业制定营销策略。
4. 教育评估:在教育领域,方差分析可用于比较不同教学方法或教育政策对学生成绩的影响,评估教育改革效果。
三、方差分析的步骤进行方差分析时,通常需要按照以下步骤进行:1. 提出假设:明确研究问题,提出原假设(各组均值相等)和备择假设(至少有一组均值不相等)。
2. 收集数据:根据研究设计,收集各组数据。
3. 方差分析:计算总体方差、组间方差和组内方差,进行方差分析。
4. 判断显著性:通过计算F值,比较P值与显著性水平,判断各组均值是否存在显著差异。
显著性检验T检验零假设,也称稻草人假设,如果零假设为真,就没有必要把X纳入模型,因此如果X确定属于模型,则拒绝零假设Ho,接受备择假设H1,(Ho:B2=0 H1:B2≠0)假设检验的显著性检验法:t=(b2-B2)/Se(b2)服从自由度为(n-2)的t分布,如果令Ho:B2=B2*,B2*是B2的某个数值(若B2*=0)则t=(b2-B2*)/Se(b2)=(估计量—假设值)/假设量的标准误。
可计算出的t值作为检验统计量,它服从自由度为(n-2)的t分布,相应的检验过程称为t检验。
T检验时需知:①,对于双变量模型,自由度为(n-2);②,在检验分析中,常用的显著水平α有1%,5%或10%,为避免选择显著水平的随意性,通常求出p值,p值充分小,拒绝零假设;③可用半边或双边检验。
双边T检验:若计算的ItI超过临界t值,则拒绝零假设。
显著性水平临界值t单边检验:用于B2系数为正,假设为Ho:B2<=0, H1:B2>0显著性水平临界值tF检验(多变量)(联合检验)F=[R2/(k-1)]/(1-R2)(n-k)=[ESS(k-1)]/RSS(n-k).n为观察值的个数,k为包括截距在内的解释变量的个数,ESS(解释平方和)= ∑y^i2RSS(残差平方和)= ∑ei2TSS(总平方和)= ∑yi2=ESS+RSS.判定系数r2=ESS/TSSF与R2同方向变动,当R2=0(Y与解释变量X不想关),F为0,R2值越大,F 值也越大,当R2取极限值1时,F值趋于无穷大。
F检验(用于度量总体回归直线的显著性)也可用于检验R2的显著性—R2是否显著不为0,即检验零假设式(Ho:B2=B3=0)与检验零假设R2为0是等价的。
虚拟变量虚拟变量即定性变量,通常表明具备或不具备某种性质,虚拟变量用D表示。
方差分析模型:仅包含虚拟变量的回归模型。
若:Yi=B1+B2Di+Ui,Di—1,女性;—0,男性B2为差别截距系数,表示两类截距值的差异,B2=E(Yi/Di=1)-E(Yi/Di=0)通常把取值为0的一类称为基准类、基础类、参照类、比较类,研究结论与基准类的选择没有关系。
多元回归模型参数的各种检验及相关关系总结常用的参数检验方法包括:回归系数的t检验、回归系数的显著性检验、决定系数(R-square)和方差分析(ANOVA)。
1.回归系数的t检验:回归系数的t检验用于检验回归系数是否显著。
在这里,我们假设零假设为回归系数等于0,备择假设为回归系数不等于0。
如果t值的绝对值大于临界值(通常取2),则拒绝零假设,即认为回归系数显著。
2.回归系数的显著性检验:回归系数的显著性检验用于检验回归系数是否显著不等于0。
一般情况下,我们使用p值来进行显著性检验。
如果p值小于显著性水平(通常取0.05),则拒绝零假设,即认为回归系数显著。
3. 决定系数(R-square):决定系数用于衡量模型的拟合程度,表示因变量中能被自变量解释的比例。
决定系数的取值范围为0到1,越接近1表示模型的拟合程度越好。
但是,决定系数本身不能代表模型的好坏,因为它不考虑模型中所使用的自变量的数量和质量等因素。
4.方差分析(ANOVA):方差分析用于检验模型整体的显著性。
方差分析的原假设为自变量对因变量没有影响,备择假设为自变量对因变量有影响。
通过计算方差分析中的F值来进行检验,如果F值大于临界值(通常取4),则拒绝原假设,认为模型整体显著。
在多元回归模型中,参数之间也存在一些相关关系。
1.多重共线性:多重共线性是指自变量之间存在高度相关性。
在多重共线性存在的情况下,模型的参数估计可能不准确,标准误差会增大。
可以通过计算自变量之间的相关系数矩阵来判断是否存在多重共线性,如果相关系数的绝对值大于0.7,则存在多重共线性。
2.自变量之间的相关性:自变量之间的相关性可以影响模型的解释和预测能力。
如果自变量之间存在高度相关性,可能需要对自变量进行筛选或变换,以减少相关性。
3.变量的重要性:通过参数的t检验或显著性检验可以确定回归系数的显著性,从而判断变量的重要性。
如果一些变量的回归系数显著,说明该变量对因变量有显著影响。
心理学中随机误差的计算公式一、集中量1.算术平均数:2.中位数:3.众数:4.加权算术平均数:5.几何平均数:6.调和平均数:二、差异量1.四分差:2.平均差:3.标准差:4.方差:5.差异系数:6.百分等级分数:7.标准分数:三、相关量1.积差相关系数:2.斯皮尔曼等级相关系数:3.肯德尔和谐系数:式中:4.点二列相关系数:5.二列相关系数:6.多系列相关系数:7.四分相关系数:8.Φ相关系数:9.列联相关系数:四、推断统计1.二项分布概率:2.二项分布平均数:3.二项分布标准差:4.正态分布曲线:5.标准正态分布曲线:6.平均数抽样分布标准误:五、总体平均数的显著性检验1.已知:2.未知但n>30:3.未知但n≤30:六、平均数差异的显著性检验1.相关大样本(n=n1=n2>30):2.相关小样本(n=n1=n2≤30):3.独立大样本(n1>30、n2>30):4.独立小样本(n1≤30或n2≤30):七、方差齐性检验1.两个独立样本:2.两个相关样本:八、方差分析1.完全随机设计:组间方差:组内方差:(1)总平方和:总自由度:(2)组间平方和:组间自由度:(3)组内平方和:组内自由度:2.随机区组设计:处理水平差异显著性检验:组间方差:误差方差:区组差异显著性检验:区组方差:误差方差:(1)总平方和:总自由度:(2)组间平方和:组间自由度:(3)区组平方和:区组自由度:(4)误差平方和:误差自由度:3.在F检验拒绝H0后:(1)完全随机设计:(2)随机区组设计:九、总体比率的假设检验1.2.两个独立样本比率差异的显著性检验:3.两个相关样本比率差异的显著性检验: b、c为不和谐频数十、检验1.单项表的检验:自由度:2.双项表的检验:自由度:3.独立样本四格表的检验:自由度:4.相关样本四格表的检验:自由度:十一、相关系数的显著性检验1.积差相关系数的检验:(1)且n≥50:(2)且n<50:自由度:(3):(4)两个相关系数差异的显著性检验:2.斯皮尔曼等级相关系数的检验:自由度:3.肯德尔和谐系数的检验:自由度:4.点二列相关系数的检验:自由度:5.二列相关系数的检验:6.多系列相关系数的检验:自由度:7.四分相关系数的检验:8.Φ相关系数的检验:自由度:9.列联相关系数的检验:自由度:。