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不得不说的0.05

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      相信做磁共振实验的你,在分析数据,看到“p<0.05”的结果结时,一定惊喜若狂:老子就是天选之人。牛奶有了,面包也有了。感恩的心,感

相信做磁共振实验的你,在分析数据,看到“p<0.05”的结果结时,一定惊喜若狂:老子就是天选之人。牛奶有了,面包也有了。感恩的心,感谢有TA,让你发文章,让你毕业,让你“穷千里目”,让你“上更高的楼”。那么,是不是应该饮水思源,对为我们提供“p < 0.05”的显著性检验心怀感激呢?但是,确认过眼神,你真的不懂这个“p <0.05”是啥子东西。给我五分钟,还你纯与真。

究竟什么是显著性检验?


显著性检验的本质:逆否命题

显著性检验也叫假设检验,这两个名字其实是一回事。既然称为假设检验,那么一定是有前提假设的,我们通常称其为零假设(也叫原假设)。举个例子,当原命题是:如果我喜欢一个女孩,那么我就会对她好。其中,“我喜欢一个女孩”就是零假设。那么怎样检验这个假设是否成立呢?

假设检验的本质就是用逆否定理(一说反证法,不严格的来说,其实差不多)来进行推断[1]。如果有证据证明我对一个女孩不好(如下图的聊天记录),那么就要推翻原假设,即我不喜欢那个姑娘(本例子纯属虚构,从来都是姑娘不喜欢我,哪里轮得到我不喜欢人家姑娘)。

这种情况下,如果我要说我喜欢一个姑娘,应该被推翻了吧(不要在意小细节啊,没错,两个QQ号都是我,我在和我自己聊天呢)

概括来说,一个命题为“如果A(零假设),所以B(结论)”。我们利用其逆否命题,即 “如果非B,那么非A”,来进行假设检验。假设检验的核心问题就是找到“非B”来推翻假设“A”。那么问题来了,“我爱你”的逆否命题是什么呢?请说出你的答案(机智脸)。友情提示:脑洞开大一些啊,脑洞小了这个题做不出来。不要埋怨没有“如果。。,那么。。”的逻辑关系,幸福要靠自己创造出来。

回归本行:以fMRI数据为例

单纯的数学知识是枯燥的乏味的,但是有了例子,一切都变得美好了起来。下面, 我们回归本行,以fMRI数据为例进行讲解。

在fMRI数据分析中,经常比较两种不同实验条件下,或者两类不同的人群在同一个任务下,体素的激活状态是否有显著差别,所以感兴趣的是显著激活的体素。通常,零假设(H0): U1=U2,即假设A,U1和U2分别代表两种不同实验条件下(或同条件下的组间比较)统计值的强度。假定显著性水平(也就是α值)设置为0.05,那么结论B就是“体素的强度值对应的p值大于等于0.05”,如下图。

逆否定理在显著性检验中的应用,0.05就是用来判断是拒绝还是接受原假设

当体素的强度值对应的p值(强度阈值和p呈反比例关系,此处不多提及,后续会展开介绍)小于0.05时(这就是梦寐以求的“非B”),那么根据逆否定理,此时应拒绝零假设,认为该统计值对应的体素为显著激活体素。

当体素的强度值对应的p值大于0.05时,完蛋了啊!!得不到“非B”,这时没有足够的证据去推翻原假设,“无可奈何花落去”,既然无法拒绝,那就接受(其实应该说是不拒绝)呗。只能认为该统计值下对应的体素没有被激活。

磁共振数据中的假设检验(别告诉我的导师,这张图也是偷的她的)

显著性检验是怎样完成的?

假设检验大体上分成3步(这和如何把大象装进冰箱是一样一样的)。

假设检验的步骤

这里强调的一点就是零假设一般是与想要得到的结果相反的。敲黑板,划重点,“知识点啊!!!!同学们”。零假设一定是与想要得到的结论相反的,相反的,相反的,相反的,重要的事情敲3遍黑板。

假设检验中的一个思想是:除非有足够的证据拒绝零假设,否则就接受零假设(严格来说,不能说是接受,而是应该说是不拒绝)。这样,如果拒绝了零假设,我们就有比较充分的理由来支持我们的结论。

小结

以上就是假设检验的关键内容了,是不是很好理解呢。你要是还不理解显著性检验,那你过来打我。两句话作为总结:一、假设检验的本质是用逆否命题做推断,关键是找到证据“非B”来推翻原假设A。二、0.05就是用来判断是拒绝还是接受零假设,结论是小于0.05就拒绝,反之接受。

小编水平有限,不当之处恐在所难免,部分言语不太正经(世界这么乱,你正经给谁看啊,哈哈),请你不必太在意,洒脱一些过得好。其他正经部分的内容,欢迎批评指正。

下集预告:下一期有可能会介绍假设检验中不可避免的两类错误、T检验和F检验,也有可能是多重比较,还可能是多因素方差分析。。。有没有你想了解的呢?夸张的说,统计分析领域,你想了解什么,我就写什么。哈哈,我这么能吹牛,我家里人并不知道。年少轻狂多吹牛,以后认真努力圆上曾经吹下的牛皮,这样多好。好了,再见,下期有我有你更精彩哟。


[1] 王星. 非参数统计 : Non-parametric statistics [M]. 清华大学出版社,
2009.

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