京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
R语言与显著性检验学习笔记
一、何为显著性检验
显著性检验的思想十分的简单,就是认为小概率事件不可能发生。虽然概率论中我们一直强调小概率事件必然发生,但显著性检验还是相信了小概率事件在我做的这一次检验中没有发生。
显著性检验即用于实验处理组与对照组或两种不同处理的效应之间是否有差异,以及这种差异是否显著的方法。
常把一个要检验的假设记作H0,称为原假设(或零假设),与H0对立的假设记作H1,称为备择假设。
⑴在原假设为真时,决定放弃原假设,称为第一类错误,其出现的概率通常记作α;
⑵在原假设不真时,决定接受原假设,称为第二类错误,其出现的概率通常记作β。
通常只限定犯第一类错误的最大概率α,不考虑犯第二类错误的概率β。这样的假设检验又称为显著性检验,概率α称为显著性水平。
我们常用的显著性检验有t检验,卡方检验,相关性检验等,在做这一些检验时,有什么需要注意的呢?
二、正态性与P值
t检验,卡方检验,相关性检验中的pearson方法都是建立在正态样本的假设下的,所以在假设检验开始时,一般都会做正态性分析。在R中可以使用shapiro.test()。来作正态性检验。当然在norm.test包中还提供了许多其他的方法供我们选择。
P值是可以拒绝原假设的最小水平值。
三、四个重要的量
综合前面的叙述,我们知道研究显著性检验有四个十分重要的量:样本大小,显著性水平,功效,效应值。
样本大小:这个显然,样本越多,对样本的把握显然越准确,但是鉴于我们不可能拥有无限制的样本,那么多少个样本可以达到要求?今天的分享中我们可以通过R来找到答案。
显著性水平:犯第一类错误的概率,这个在做检验前我们会提前约定,最后根据P值来决定取舍。
功效:这个是在显著性检验中一般不提及但实际十分有用的量。它衡量真实事件发生的概率。也就是说功效越大,第二类错误越不可能发生。虽然显著性假设检验不提及它,但衡量假设检验的好坏的重要指标便是两类错误尽可能小。
效应值:备择假设下效应的量
四、用pwr包做功效分析
Pwr包中提供了以下函数:
下面我们来介绍以上一些函数的用法。
1、 t检验
调用格式:
pwr.t.test(n = NULL, d = NULL, sig.level =0.05, power = NULL, type =c("two.sample", "one.sample", "paired"),alternative = c("two.sided", "less","greater"))
参数说明:
N:样本大小
D:t检验的统计量
Sig.level:显著性水平
Power:功效水平
Type:检验类型,这里默认是两样本,且样本量相同
Alternative:统计检验是双侧还是单侧,这里默认为双侧
举例说明:已知样本量为60,单一样本t检验的统计量的值为0.2(这个可以通过t.test(data)$statistic取出来),显著水平α=0.1,那么功效是多少呢?
R中输入命令:
[plain] view plain copy
pwr.t.test(d=0.2,n=60,sig.level=0.10,type="one.sample",alternative="two.sided")
得到结果:
One-sample t test power calculation
n = 60
d = 0.2
sig.level = 0.1
power = 0.4555818
alternative = two.sided
我们可以看到,犯第二类错误的概率在50%以上,我们应该相信这个结果吗(无论根据P值来看是拒绝还是接受)?显然不行,那么需要多少个样本才能把第二类错误降低到10%呢?
在R中输入:
[plain] view plain copy
pwr.t.test(d=0.2,power=0.9,sig.level=0.10,type="one.sample",alternative="two.sided")
得到结果:
One-sample t test power calculation
n = 215.4542
d = 0.2
sig.level = 0.1
power = 0.9
alternative = two.sided
也就是说216个样本才可以得到满意的结果,使得第二类错误概率不超过0.1.
对于两样本而言是类似的,我们不在赘述,我们下面再介绍另一种t检验的情况:两样本不相等。
调用格式:
pwr.t2n.test(n1 = NULL, n2= NULL, d = NULL,sig.level = 0.05, power = NULL, alternative = c("two.sided","less","greater"))
参数说明:
n1 Numberof observations in the first sample
n2 Numberof observations in the second sample
d Effectsize
sig.level Significancelevel (Type I error probability)
power Powerof test (1 minus Type II error probability)
alternative acharacter string specifying the alternative hypothesis, must be one of"two.sided" (default), "greater" or "less"
例如:两个样本量为90,60,统计量为0.6,单侧t检验,α=0.05,为望大指标。
R中的命令:
[plain] view plain copy
pwr.t2n.test(d=0.6,n1=90,n2=60,alternative="greater")
输出结果:
t test power calculation
n1 = 90
n2 = 60
d = 0.6
sig.level = 0.05
power = 0.9737262
alternative = greater
可以看出功效十分大,且α=0.05,我们相信这次检验的结论很可信。
2、 相关性
Pwr.r.test()函数对相关性分析进行功效分析。格式如下:
pwr.r.test(n = NULL, r = NULL, sig.level = 0.05, power = NULL, alternative = c("two.sided", "less","greater"))
这里和t检验不同的是r是线性相关系数,可以通过cor(data1,data2)获取,但需要注意的是不要输入spearman,kendall相关系数,他们是衡量等级相关的。
假定我们研究抑郁与孤独的关系,我们的原假设和备择假设为:
H0:r<0.25 v.s. H1:r>0.25
假定显著水平为0.05,原假设不真,我们想有90%的信心拒绝H0,需要观测多少呢?
下面的代码给出答案:
[plain] view plain copy
pwr.r.test(r=0.25,sig.level=0.05,power=0.9,alt="greater")
approximate correlation power calculation (arctangh transformation)
n = 133.8325
r = 0.25
sig.level = 0.05
power = 0.9
alternative = greater
易见,需要样本134个
3、 卡方检验
原假设为变量之间独立,备择假设为变量不独立。命令为pwr.chisq.test(),调用格式:
pwr.chisq.test(w = NULL, N = NULL, df = NULL, sig.level = 0.05, power = NULL)
其中w为效应值,可以通过ES.w2计算出来,df为列联表自由度
举例:
[plain] view plain copy
prob<-matrix(c(0.225,0.125,0.125,0.125,0.16,0.16,0.04,0.04),nrow=2,byrow=TRUE)
prob
ES.w2(prob)
pwr.chisq.test(w=ES.w2(prob),df=(2-1)*(4-1),N=200)
输出结果:
Chi squared power calculation
w = 0.2558646
N = 200
df = 3
sig.level = 0.05
power = 0.8733222
NOTE: N is the number of observations
也就是说,这个观测下反第二类错误的概率在13%左右,结果较为可信。
在R中还有不少与功效分析有关的包,我们不加介绍的把它们列举如下:
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
先回答:下半年能考的证书,大致分四类 2026年下半年仍有报名或考试安排的证书,主要集中在四个方向:财会金融类(如注册会计师 ...
2026-10-27毕业后该考什么证书,答案不是一张热门榜单,而是一个顺序问题:先确定你要投的岗位方向,再判断哪些证书现在就能报、哪些要等工 ...
2026-10-2734岁考证,和二十多岁刚毕业时不是同一道题。这个年龄找工作,招聘方通常已经默认你有十年上下的工作积累,会拿“经验能不能直接 ...
2026-10-27咨询岗位最该优先掌握的不是某个工具,而是四类能串起项目全流程的能力:问题定义与结构化拆解、指标与对比分析、数据获取与清洗 ...
2026-10-27多数咨询岗位需要一定程度的数据分析能力,但“需要”不等于“必须会写代码或建模型”。咨询顾问至少要能看懂客户给的数据、把业 ...
2026-10-27咨询岗位的分析能力,不是“会套框架”或“PPT写得漂亮”,而是一条从问题到结论的能力链:问题拆解—假设验证—信息获取—数据 ...
2026-10-27需要,而且它不是“加分项”,是日常工作的基本工具。直播运营每天要面对选品排期、流量承接、转化复盘和投流决策,这些任务的结 ...
2026-10-27证券分析师的培训需求,最好从“最终要交什么”往回推。日常输出大致四类:行业跟踪报告、财报拆解与盈利预测、估值模型、路演与 ...
2026-10-27先给答案:一张四层知识地图 如果只用一句话回答“证券分析师最重要的知识是什么”,答案是:以财务分析和估值建模为硬核,以行 ...
2026-10-27市场策划不是“会写文案、能办活动”这么简单。招聘方真正考察的,是你能否围绕一个业务目标,完成从调研、人群判断、创意主题、 ...
2026-10-27市场运营想靠学习推动职业发展,容易掉进两个坑:一是把课程清单当能力清单,学完不知道用在哪;二是只补营销方法,遇到渠道效果 ...
2026-10-27产品运营做久了,很容易陷入一种忙碌:活动一场接一场,功能推了一版又一版,日报周报天天写,但说不清自己到底积累了什么。想提 ...
2026-10-27运营岗的“快速提升”,不是把Excel、SQL、Python挨个学一遍,而是先补上能立刻改变工作产出的能力。判断标准很直接:同样一场活 ...
2026-10-27优秀市场专员的能力不是单点技能堆出来的,而是“用户洞察—内容与活动策划—渠道获客—数据复盘”四块形成闭环。想快速上手,正 ...
2026-10-27运营专员的“通用知识”,不是一份越长越好的工具清单,而是能支撑日常任务判断的一套底盘。不同细分方向差异很大:用户运营更关 ...
2026-10-27运营专员最常见的困境不是不忙,而是忙完之后说不清效果:活动做了、内容发了、社群拉了人,汇报时却只有“曝光多少、入群多少” ...
2026-10-27运营经理提升职业知识,靠的不是多报几门课,而是先有一张自己的“知识地图”,再按当前岗位最卡壳的环节排顺序。比较实用的做法 ...
2026-10-27运营岗位的能力素质提升,核心不是把工具学一遍,而是围绕“目标拆解—用户洞察—执行落地—数据复盘”四层能力逐层补齐。工具是 ...
2026-10-27运营岗位的能力提升,最容易走成两条弯路:一是把“提升”等同于学工具,Excel、SQL、Python挨个报班,回到工作里还是凭经验拍脑 ...
2026-10-27运营岗最容易陷入的学习误区,是把“提升”等同于收藏平台玩法、追热点模板、背活动话术。这些内容有用,但迁移性差:换个行业、 ...
2026-10-27