常用的参数检验和非参数检验方法对比

article/2025/9/15 2:39:43

目录

一、基本概念

二、对比

三、具体方法对比

1、参数检验

2、非参数检验


一、基本概念

  1. 参数检验在总体分布形式已知的情况下,对总体分布的参数如均值、方差等进行推断的方法。但是,在数据分析过程中,由于种种原因,我们往往无法对总体分布形态作简单假定,此时参数检验的方法就不再适用了。
  2. 非参数检验正是一类基于这种考虑,在总体方差未知或知道甚少的情况下,利用样本数据对总体分布形态等进行推断的方法

二、对比

参数检验

非参数检验

检验指标

均值

中位数

总体分布情况

已知

未知

针对的对象

参数

分布情况

优点

   符合条件时,

检验效率高

应用范围广、

简便、易掌握

缺点

对数据要求严格,要求数据连续性、分布型已知总体方差相等

若对符合参数检验条件的数据用非参数检验,则检验效率低于参数检验

  1. 参数检验的集中趋势的衡量为均值,而非参数检验更适合为中位数,比如收入情况,如果在样本中加入几个亿万富翁,即使一般人的收入没有变化,平均值也会大幅度增加,但中位数没有显著差异。
  2. 优缺点对比:1)参数检验:优点是符合条件时,检验效率高;其缺点是对数据要求严格,如等级数据、非确定数据不能使用参数检验,而且要求数据的分布型已知和总体方差相等。
    2)非参数检验:优点是应用范围广(没有正态分布的假设)、简便、易掌握;缺点是若对符合参数检验条件的数据用非参数检验,则检验效率低于参数检验。如无效假设是正确的,非参数法与参数法一样好,但如果无效假设是错误的,则非参数检验效果较差。
  3. 样本量足够大时,参数检验的方法对非正态分布的数据也能够很好地进行处理,因为样本均值的分布根据中心极限定理是近似正态分布。当样本量较小且分布未知时,通常会考虑使用非参数检验
  4. 各类方法对比:

三、具体方法对比

1、参数检验

  1. t检验:它适用于计量数据、正态分布、方差具有齐性的两组间小样本比较。包括样本与均数间、两样本均数间、配对数据间的比较三种,分别对应的是单一样本t检验独立样本t检验配对样本t检验,三者的计算公式是不同的。T检验需要满足正态分布性和方差齐性,在不满足方差齐性时,需要使用t‘检验。
  2. U检验,也称Z检验,应用条件与t检验基本一致,只是当大样本(N>30)时用U检验,而小样本(N<30)时则用t检验。
  3. 方差分析:用于正态分布、方差齐性的多组间计量比较。常见的有单因素双因素多因素的均数比较,“因素”指影响未知变量的行为(事件)。方差分析首先是比较各组间总的差异,如总差异有显著性,再进行组间的两两比较。

我们提到不论是t检验还是方差分析必须满足两条假设,分别是正态性和方差齐性。因此,在一个完整的统计工程中,必须首先检测数据的正态性和方差齐性,matlab里有对应的函数可以直接调用,lillietest正态检验函数vartestn方差齐性检验

2、非参数检验

非参数检验我们一般用的不多,简单列举了几个,非参数检验检验的是分布而不是参数,所以总体分布是未知的。

  1. 符号检验:符号检验还可用于配对样本的比较检验,符号检验法是通过两个相关样本的每对数据之差的符号进行检验,从而比较两个样本的显著性。具体地讲,若两个样本差异不显著,正差值与负差值的个数应大致各占一半。
  2. Wilcoxon符号秩检验:符号检验只考虑的分布在中位数两侧的样本数据的个数,并没有考虑中位数两侧数据分布的疏密程度,这就使得符号检验的结果比较粗糙,检验功率较低。统计学家维尔科克森在1945年,提出了一种更为精细的“符号秩检验法”,该方法是在配对样本的符号检验基础上发展起来的,比传统的单独用正负号的检验更加有效。它适用于单个样本中位数的检验,也适用于配对样本的比较检验,但并不要求样本之差服从正态分布,只要求对称分布即可
  3. 卡方检验: 就是统计样本的实际观测值与理论推断值之间的偏离程度,以卡方分布为基础,实际观测值与理论推断值之间的偏离程度就决定卡方值的大小,卡方值越大,越不符合;卡方值越小,偏差越小,越趋于符合,若两个值完全相等时,卡方值就为0,表明理论值完全符合。
  4.  K-S检验: 是基于累计分布函数的,检验一个样本是否服从既定的分布,或者检验两个样本是否来自同一个分布
  5. 曼·惠特尼检验,是比较两个独立样本的非参数检验
  6. K-W检验,又称“H检验”,用以检验两个以上样本是否来自同一个概率分布的一种非参数方法。被检验的几个样本必须是独立的或不相关的。与此检验对等的参数检验是单因素方差分析,但与之不同的是,K-W检验不假设样本来自正态分布。它的原假设是各样本服从的概率分布具有相同的中位数。
  7. Friedman 福里德曼检验: 又被称之为双因素秩方差分析,是非参数版的anova2。同anova2一样,待检验的数据也必须是均衡的。但是福里德曼检验和anova2检验不完全相同,anova2同时注意两个因素对待检验数据的影响,但是,福里德曼检验只注重2个因素中的其中一个对待检验数据的影响,而另一个因素则是用来区分区组用的。(有4名美食评委1234对来自于四个地区ABCD的厨子做的烤冷面做出评价打分,现在我们想知道,这四个地方的烤冷面品质是否相同,那么同一个评委对四个地区厨师的打分就具有可参考性,而不同地区评委之间对同一个厨师的打分参考性几乎没有(受评委自己的主观意识影响太强)。因此,我们只考虑地区因素,而评委因素是区组因素,不同区组之间的数据没有可比较性。)

http://chatgpt.dhexx.cn/article/9sOAPnIy.shtml

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