最最基本的统计方法--t检验30天学会医学统计与SPSS公益课(D3)
实验性研究,最常见的研究设计是将研究对象随机分为试验组和对照组,得到两组对象各自的研究结局,采用统计学方法比较这两组结局总体的差异性。当两组结局为定量指标、研究目标是探讨总体均数有无差异时,可能考虑的统计学方法为两样本t检验。
实例分析
将出生28天的20只大鼠随机分成两组,分别饲以高蛋白和低蛋白饲料,8周后观察其体重(g)。问两种不同饲料组别的大鼠体重正态性情况如何?数据见数据库weight.sav.
高蛋白组:133,145,112,138,99,157,126,121,139,106,115低蛋白组:118,75,106,87,94,110,102,124,130
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思考
这个案例来源于上一讲,需要思考:-这个案例由几个变量组成?-结局变量是什么?-结局变量属于什么类型的变量?-如果是定量变量数据,是偏态还是正态分布?-研究目的是比较,那比较的组数是多少?
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案情分析
这个案例包括2个变量,一个是大鼠体重(g),另外一个是分组变量。主要研究的结局指标是大鼠体重,为定量变量数据;比较的组数是两组(高蛋白组和低蛋白组)。本案例目的是比较两组总体均数有无统计学差异。 
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统计分析策略
两组定量数据的比较,主要的方法有两种。一种是成组两样本t检验,一种是非参数秩和检验(wilcoxon 两样本秩和检验)。 一般来说秩和检验是t检验的补充,如果t检验不适合,就会考虑秩和检验。所以统计分析时,要考虑t检验是否合适?条件是否满足?
总的来说,t检验要求的两组、定量、正态、独立、方差齐的数据比较。前面两个要求和wilcoxon 两样本秩和检验相同,差别在于t检验要求数据符合正态性、独立性、方差齐性三个要求。这里对三个“性”进行简单的解释。
正态性。正态性条件是要求各组数据的总体分布为正态分布。一般来说,要求正态性检验P>0.05。此外,实际操作上,P≤0.05,但直方图显示大致正态也可以(近似正态分布)。关于正态性问题,上一讲已经有所陈述。此外,这里的正态性要求,指的是“各组”数据(本例是2组数据)分别满足条件。
独立性。独立性的意思是,两组数据的观察值相互独立,指的是两组数据不存在着相互相关性。例如,某个临床研究有两组数据,分别是14名高血压患者降压药服用前的血压和服用后的血压。显然,如果有名患者服用前血压很高,那么服用后血压也不会低;反之,服用前血压不高,那么服用后血压也不会高,所以两组数据存在着相关性。一般情况下,医学研究,如果是随机化分组,那么两组数据一般可以认为是独立的。如果是配对设计,那么两组数据就不独立!所以独立性的特点,一般我们根据研究设计主观判断即可。
方差齐性。方差齐性的意思是两组数据的方差大致相同。所谓的方差是标准差平方,其实也
意味着标准差大致相同。比如有两组数据分别20±10,20±20。这意味着标准差相差一倍,则方差相差3倍,方差大不同。这种情况也不能直接用t检验。方差齐性的论证也通过统计软件完成;如果方差不齐,那么有类似的代替方法,我稍后介绍。 总结来说:
本例中,独立性是符合的,毕竟这是随机化分组设计。
正态性上一讲已经分析过本案例,采用的是多样本正态性检验方法,探讨各组是否均来自于正态分布总体。这里直接贴出结果:
经SW检验,结果为:高蛋白组体重P=0.977,低蛋白组体重P=0.974,没有统计学意义,两
组数据正态性均符合。 
至于方差齐性,一般与SPSS t检验结果一同产生,我们稍后围观。
SPSS 操作
本日软件操作的SPSS数据库是weight.sav,加入课程即可获得。
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t检验SPSS操作界面:分析—比较均值—独立样本t检验
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两样本t检验具体参数设置
“检验变量”放入体重(weight),“分组变量”放入分组(group),同时进行“定义组”。
① 检验变量:即放入结局指标,本例为体重(weight)② 分组变量:放入group。这里“定义组”需要进一步明确,见下图:
定义组:即指定比较哪两组。在本例,我们比较高蛋白和低蛋白组,他们在数据库赋值为1和2,因此这里填写1,2;此处填什么数据,需要和数据库的赋值对应起来,且不能填写文字或者字母,只能填数字。因此提醒诸位:构建SPSS数据库时一般赋值建议用数字,不要用文字或者字母。
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两样本t检验分析结果及解释
t检验统计分析有两张表,一张为“组统计”,另外一张“独立样本检验”。“组统计”分别提供两组数据的样本数(n)、平均值(mean)、标准差(SD)、标准误(SE)。
第二张表,则给于了t检验的的结果,该结果分为三个部分
① 莱文方差等同性检验:levene 方差齐性检验,上文已经提及t检验要符合方差齐性,那么方差到底是否相似呢?此处便是假设检验的结果,显著性即为P值,若P>0.05,认为方差齐性,若P≤0.05,可认为方差不齐。本题P=0.887,所以方差齐。
② 此处是核心的假设检验结果。结果分为两行,分别“假定等方差”(方差齐)的t检验的结果,和“不假定等方差”(方差不齐)的检验结果,我们称之为t'检验(校正t检验,SPSS校正了自由度和t值),
换句话说,若方差齐则采用t检验,看第一行t检验结果。若方差不齐,一般采用可以采用t'检验(SPSS校正自由度和t值),看第二行统计分析的结果。
本题方差齐,因此t=2.671,P=0.016,差异具有统计学意义。
③此处分别给出两组数据均数的差值、标准误和差值的95置信区间(95% CI)上下限。
结果及表格的规范表达
根据上表,我们可以得到以下的规范的结论:
规范文字:高蛋白饲料组大鼠体重为(126.45±17.76)g,低蛋白饲料组大鼠体重为(105.11±17.80)g,两组总体体重总体均数存在着统计差异(差值21.34,95%CI 4.56-38.13,t=2.67,P=0.016)。
规范的统计表(其中一种形式)为:
注意:
①现在越来越多的文章需要提供平均值差值的95%CI, 所以强烈建议诸位今后统计分析时写上差值的95%CI。本例的95%CI为(4.56-38.13),来自于上文的SPSSt分析结果表中,请大家注意查。
如果您想了解什么是95%CI的置信区间,不妨发送关键词“打卡”到加入课程,我们来解答。