实验设计中的假设检验方法.pdf

实验设计中的假设检验方法--第1页

实验设计中的假设检验方法

实验设计是科学研究中不可或缺的一个部分。在实验设计中，

我们需要根据研究问题设计出合适的实验方案，并进行数据收集

和分析。其中，假设检验是一个非常重要的统计方法，用于对实

验结果的可靠性进行验证和判断。

一、假设检验的基本概念

假设检验是指根据样本数据对总体参数进行推断的一种统计方

法。在假设检验中，我们通常会根据研究问题和样本数据，提出

一个关于总体参数的假设，然后根据一定的统计方法进行检验，

以确定该假设是否成立。

举个例子，假设我们想研究某种药物对癌症治疗的效果。我们

可以将患者随机地分成两组，一组使用药物治疗，另一组使用安

慰剂进行对比。然后我们可以根据两组患者的数据，比如生存时

间、癌症复发率等指标，来检验使用药物是否对治疗效果产生了

显著的影响。

实验设计中的假设检验方法--第1页

实验设计中的假设检验方法--第2页

在假设检验中，我们需要根据研究问题和样本数据，提出两种

假设：原假设（H0）和备择假设（H1）。

原假设是指我们最初的假设，通常是一个默认或常规假设，比

如“两组数据没有显著差异”或“药物对治疗没有显著影响”。

备择假设是指我们希望证实的假设，通常是对原假设的否定或

替代假设，比如“两组数据有显著差异”或“药物对治疗有显著影

响”。

假设检验的过程主要包括以下几个步骤：

1.建立原假设和备择假设。

2.确定显著性水平，一般设置为0.05或0.01等。

3.根据样本数据计算统计量的值。

4.计算统计量的p值，即原假设成立的概率。

实验设计中的假设检验方法--第2页

实验设计中的假设检验方法--第3页

5.判断p值是否小于显著性水平，如果小于，则拒绝原假设，

接受备择假设；如果大于，则接受原假设，拒绝备择假设。

二、假设检验的类型

在假设检验中，主要有以下几种类型：

1.单样本假设检验。这种假设检验适用于只有一个样本的情

况，比如我们想比较某种产品的销售额是否达到预期水平。在这

种假设检验中，原假设通常是“产品销售额在预期水平以下”。

2.独立样本假设检验。这种假设检验适用于存在两个或多个独

立样本的情况，比如我们想比较男性和女性在某项指标上的差

异。在这种假设检验中，原假设通常是“男性和女性在指标上没有

显著差异”。

3.配对样本假设检验。这种假设检验适用于存在两个或多个相

关、配对样本的情况，比如我们想比较同一组患者在治疗前后的

生存期。在这种假设检验中，原假设通常是“治疗前后没有显著差

异”。

实验设计中的假设检验方法--第3页

实验设计中的假设检验方法--第4页

4.方差分析。这种假设检验适用于存在多个样本、多个变量的

情况，比如我们想比较不同年龄组、不同教育程度人群在某一指

标上的差异。在这种假设检验中，我们需要根据不同的因素进行

分组，在各组之间比较指标的差异。

三、假设检验的常见问题

在进行假设检验时，有一些常见的问题需要注意：

1.显著性水平的选择。显著性水平通常设置为0.05或0.01

等，但实际上这个值的选择应该根据具体情况进行决定。如果显

著性水平太高，可能会导致误差率过高；而如果显著性水平太

低，又可能会导致假阴性或假阳性的发生。

2.样本大小的选择。样本大小会直接影响假设检验的可靠性和

效果，因此在选择样本大小时需要根据假设检验的类型、目的、