秩檢驗


數值型資料不滿足正態分布,使用秩檢驗。若滿足,使用 t 檢驗

除了對定量資料檢驗,也適用於等級資料檢驗。

秩檢驗是非參數檢驗,沒有使用數據本身,而是使用數據之間位次,因此會效能不如參數檢驗。

chisq檢驗是只用到“計量”,就是數個數,只是說組間的構成比有差異,並不能衡量差異大小。秩檢驗可以衡量,參數檢驗更能衡量。

1. 秩

就是中位數檢驗,因為中位數屬於平均數。

2. 符號檢驗

配對樣本檢驗。只保留了符號信息,損失了秩(位置)信息。

符號檢驗:計算卡方統計量,基本思想是如果只有抽樣誤差,通過比較AB兩組數據設定+-號,+ - 符號數量相差不多,計算實驗前后差值,結果記為正負,數出正負值個數。根據二項分布,計算n個樣本,p=0.5,發生n1次的概率,如果小於0.05,拒絕原假設;

Proc univariate; 看Sign 結果

3、符號秩檢驗

配對樣本檢驗。保留了秩(位置)信息。

符號秩檢驗:計算實驗前后差值,保留正負號。給差值絕對值標記大小順序排序,加上正負號。計算 + 秩的總和,計算 – 秩的總和。基本思想是檢驗差值是否來自均數為0的總體。

Proc univariate;  看Sign Rank 檢驗結果

 

4. Wilcoxon rank-sum 秩和檢驗 - 單因素

獨立樣本的秩和檢驗。配對樣本當然可以使用此方法,但丟掉了配對信息,因此不推薦使用。

如果反應變量是定量變量,則按數據大小排序,然后統計秩次,分組計算總秩次。

若為分類變量,直接用平均秩次,根據每行頻數算出秩次范圍,取中間數據作為平均頻次

 

data rnksm;
 input trt $ pat score @@;
 datalines;
SER 2 0 SER 3 2 SER 5 3 SER 6 3
SER 8 -2 SER 10 1 SER 12 3 SER 14 3
SER 161 SER 17 2 SER 20 -3 SER 21 3
SER 22 3 SER 24 0 SER 26 2 SER 271
PBO 1 3 PBO 41 PBO 7 2 PBO 9 3
PBO 112 PBO 13 1 PBO 15 0 PBO 18 -1
PBO 19 -3 PBO 23 -2 PBO 25 1 PBO 28 0
; 
proc npar1way wilcoxon data = rnksm;
class trt;
var score;
run;

 

exact wilcoxon;

小樣本下使用exact會更精確。

 

4.1  Wilcoxon

  單因素,且只有兩個水平。

  相當於非參數獨立樣本 t 檢驗。如果滿足正態性,兩水平均值比較用 t 檢驗,如果不滿足,兩水平均值比較用 Wilcoxon秩和檢驗。

4.2  Kruskal-Wallis

  單因素,且水平數量大於連個。

 

For larger samples (typically at least 10 per group), a normal approximation to the Wilcoxon rank sum test can be used,even for samples as small as 8-10 per group

每個group樣本量超過10,使用Z統計量(近似正態分布)。

否則使用T統計量。

若相同秩次比較多,則會在公式中加0.05進行校正。

 

5. Friedman

多因素,均值比較,不滿足正態性,所以不用方差分析,用Friedman檢驗

Friedman檢驗是秩的檢驗,通過 scores = rank  cmh實現。

Row Mean Scores Differ就是Friedman檢驗。

data dat1O;
do block=1 to 12;
do treat= 1 to 3;
input x @@;
output;
end;
end;
datalines;
48.02 71.90 66.27
52.70 56.35 60.59
60.22 70.08 66.12
44.49 86.60 55.36
49.31 68.25 53.39
46.23 63.36 52.34
55.16 66.12 55.16
42.48 70.02 58.64
50.84 66.97 44.01
39.38 67.05 52.49
45.16 69.89 59.99
53.47 61.08 61.08
;

proc freq data = dat1O;
tables block*treat*x/noprint scores=rank cmh2;
run;

 

多因素,也就是區塊設計。cmh2就是輸出CMH中前兩個統計量,總共三個。

 


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