統計推論方法

一、基本概念

(一)、共同目的

Z值法、p值法與信賴區間法都能協助研究者,根據樣本資料,判斷對母體的某項假設,是否有足夠的統計證據。

(二)、Z值法

樣本結果離虛無假設有多遠?有沒有超過事先設定的臨界值?

(三)、P值法

如果虛無假設成立,出現目前這麼極端結果的機率有多小?

(四)、信賴區間法

根據樣本資料,母體參數有哪些合理的可能值?

二、Z值法

(一)、定義

研究者先將樣本結果換算成一個Z值,再判斷這個Z值有沒有超過事先設定的「臨界值」,也就是看它有沒有落入事先劃定的「拒絕域」。

(二)、翻譯

「樣本結果」離「虛無假設」預期的結果有幾個標準誤?

(三)、過程

將樣本的平均數轉換為Z值,這個Z值表示「樣本統計量」與「虛無假設所設定的母體參數」之間相差幾個標準誤。因此Z值越遠離0,代表樣本結果與虛無假設預期的結果差距越大。

(四)、判斷

如果Z值落在「拒絕域」內,表示目前的樣本結果與虛無假設所預期的結果差異夠大,因此可以拒絕虛無假設。

(五)、Z分數

(一般的Z分數和假設檢定中的Z值概念相似,但分母不同,知道就好別硬記公式)

1.定義:一個數值與平均數之間相差幾個標準差。

2.翻譯:Z分數告訴我們,一個數據點離平均數有多遠,以及位於平均數之上或之下,可以幫助我們了解這個數據點在整體分布中的位置。

3.正負的符號為平均數之上或下。

4.數字大小,代表這個數據點與平均數相差幾個標準差。

5.目的:將資料轉換成Z分數後,可以進行標準化,使不同單位或不同分布的數值較容易互相比較。

6.Z分數=(數據點 – 平均數) /標準差

(六)、Z分數與Z檢定統計量的差異

1.Z分數:離平均數幾個標準差。

2.Z檢定:離H0幾個標準誤。

Z分數Z檢定統計量
比較對象一個數據點和平均數樣本統計量和H0
距離單位標準差標準誤
用途看資料的位置假設檢定

三、P值法

(一)、定義

p值是在虛無假設成立的前提下,得到目前這麼極端或更極端結果的機率。

(二)、翻譯

確定沒效的狀況下,得到這結果的發生機率。

(三)、P值越小,代表

如果H0是真的,目前這種研究結果越不容易出現。

(四)、若p≤α

則拒絕虛無假設(H0),研究結果達統計顯著。簡單記憶成有效就好。

(五)、若p>α

則無法拒絕虛無假設(H0),研究結果未達統計顯著。簡單記憶成沒效就好。

四、信賴區間法

(一)、定義

信賴區間是根據樣本資料,估計母體參數可能落在哪個範圍。

(二)、翻譯

讓我們看見母體參數的估計範圍。

(三)、95%信賴的嚴謹意思是

如果反覆抽樣,並每次都用同一方法建立區間,長期而言約95%的區間會涵蓋真正的母體平均數。它不是指這一次算出的固定區間有95%的機率包含母體平均數。

(四)、影響信賴區間寬度

1.選取的百分比:信賴水準越高,例如99%,信賴區間會變得更寬。簡單記憶:網子開越大,越容易命中。

2.樣本數:樣本數越多,標準誤通常越小,因此信賴區間越窄,估計越精確。

3.資料變異程度:資料的變異程度越大,標準誤通常越大,因此信賴區間越寬,估計越不精確。

五、Z值、P值與信賴區間的關係

(一)、三種方法其實只是從「不同角度」回答同一個問題

目前的樣本結果,是否與虛無假設(H0)所預期的結果,差異大到足以拒絕H0?

(二)、Z值

看「偏離多遠」:樣本結果離虛無假設(H0)所預期的結果有幾個標準誤?

(三)、p值

看「有多罕見」:如果虛無假設(H0)成立,目前這麼極端或更極端的結果有多罕見?

(四)、信賴區間

看「母體參數可能在哪裡」:根據目前樣本資料,母體參數有哪些合理的可能值?