Cyber Sigma Lab

ACADEMY IMPROVEMENT VALIDATION

判断几组数据之间是否有显著差异 Hypothesis Testing 假设检验

数据之间的差异,是随机波动,还是有统计证据的差别。

02 HYPOTHESIS TESTING

假设检验

根据提供的数据计算并判断,观察到的差异或关联是否达到 统计学意义上的显著水平

快速参考

常用假设检验:H₀、Hₐ 与 P-value 判断

常用显著性水平 α = 0.05
典型使用场景 假设检验方法 H₀原假设 Hₐ备择假设 P ≥ 0.05不能拒绝 H₀ P < 0.05拒绝 H₀
当前不良率是否不同于 3%;合格率是否达到既定水平 1-Proportion 单比例检验 p = p₀例:产品合格率 = 95% p ≠ p₀例:产品合格率 ≠ 95% 没有足够证据说明该比例与目标值不同 该比例与目标值存在显著差异
改善前后不良率;两个供应商的合格率比较 2-Proportion 双比例检验 p₁ = p₂例:改善前后不良率相同 p₁ ≠ p₂例:改善前后不良率不同 没有足够证据说明两个比例不同 两个比例存在显著差异
供应商与缺陷类型;产线与缺陷类别;多个比例的整体比较 Chi-square 卡方检验 两个分类变量相互独立例:供应商与缺陷类型无关联 两个分类变量存在关联例:供应商与缺陷类型有关联 没有足够证据说明两个分类变量有关联 两个分类变量存在显著关联
平均重量是否等于 100 g;平均强度是否偏离目标 1-Sample t 单样本 t 检验 μ = μ₀例:平均重量 = 100 g μ ≠ μ₀例:平均重量 ≠ 100 g 没有足够证据说明总体均值偏离目标值 总体均值与目标值存在显著差异
新旧工艺平均值;两个独立供应商的平均性能比较 2-Sample t 双样本 t 检验 μ₁ = μ₂例:新旧工艺平均强度相同 μ₁ ≠ μ₂例:新旧工艺平均强度不同 没有足够证据说明两个总体均值不同 两个总体均值存在显著差异
三个及以上供应商、配方、工艺条件或产线的均值比较 ANOVA 方差分析 μ₁ = μ₂ = μ₃ = …例:3 个供应商平均强度相同 至少有一组均值不同例:至少 1 个供应商平均强度不同 没有足够证据说明各组总体均值存在差异 至少一组总体均值存在显著差异
温度与粘度、速度与强度、压力与尺寸之间的线性相关 Correlation 相关性检验 ρ = 0例:温度与粘度无线性相关 ρ ≠ 0例:温度与粘度存在线性相关 没有足够证据支持两个变量存在线性相关 两个变量存在线性相关的统计证据
判断连续数据的分布特征,为后续统计方法选择提供依据 Normality Test 正态性检验 数据来自正态分布例:产品重量数据符合正态分布 数据不来自正态分布例:产品重量数据不符合正态分布 没有足够证据拒绝正态分布假设 数据与正态分布存在显著偏离
NOTE

表中以双侧检验为基础示例。若研究问题明确要求判断“更高”“更低”或“改善后更好”, Hₐ 可以定义为单侧方向;后续判断树会根据实际场景确定。

样本量

假设检验之前,需要先确认样本量是否足够

样本量决定研究能够识别多小的真实差异。样本量不足时, 即使实际存在差异,也可能得到 P ≥ 0.05。

01 选择检验方法 1-Proportion / t Test / ANOVA …
02 输入设计参数 α · Power · 目标差异 · σ / p
03 计算所需样本量 不同假设检验使用对应的样本量计算方法
下一部分通过判断树选择正确的假设检验,并计算相对应的样本量。 进入判断树
03判断树

选择正确的假设检验

根据数据类型、比较组数和数据关系选择方法。选定后填写实际样本量,直接生成数据收集表。

STEP 01数据类型

你要比较的结果是什么类型?

STEP 02比较结构

你要比较几个比例?

STEP 03数据关系

两组二分类结果是否来自同一对象的一一配对?

STEP 02比较结构

你要比较几个均值?

STEP 03数据关系

两组连续数据是否来自同一对象或明确一一配对?

推荐方法1-Proportion单比例检验

一个比例与目标值比较

例:不良率是否与 3% 有差异

下一步填 n → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法2-Proportion独立双比例

两个独立比例比较

例:供应商 A vs B 不良率

下一步填两组 n → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法McNemar配对二分类

同一对象前后二分类结果

例:同一样品前后 Pass / Fail

下一步填配对数 → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法Chi-square卡方检验

分类变量分布 / 关联比较

例:供应商 × 缺陷类型

下一步填各组 n → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法1-Sample t单样本 t

一个均值与目标比较

例:平均重量 vs 100 g

下一步填 n → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法Paired t配对 t

同一对象前后连续数据

例:同一样品前后强度

下一步填配对数 → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法2-Sample tWelch t

两个独立均值比较

例:两个供应商平均强度

下一步填两组 n → 生成表格
生成数据表 →
推荐方法ANOVA单因素方差分析

三个及以上独立总体均值

例:3 个供应商平均强度

下一步填每组 n → 生成表格
生成数据表 →
04数据收集与分析

填写样本量,生成数据表与分析 Prompt

选好方法后,填写实际每组样本量,直接生成对应的数据收集格式。数据收集完成后,只需要一段分析 Prompt

直接进入已经知道要用哪种检验?

不确定时,请先使用上方第 03 部分判断树。

当前方法1-Proportion单比例检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法2-Proportion双比例检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法McNemar配对二分类检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法Chi-square卡方检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法1-Sample t单样本 t 检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法Paired t配对 t 检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法2-Sample tWelch 双样本 t 检验
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
当前方法ANOVA单因素方差分析
重新选择 ↑
01 · 实际样本量 填写你已经收集或计划收集的数据量 这里只决定数据表需要多少行,不进行 Power 计算。
可选 · 样本量工具
06 使用支持
CONTACT

有问题?联系作者

如果以上操作、样本量计算或 Prompt 使用过程中有任何问题, 请通过邮件联系作者。

发送邮件到: cybersigmalab@proton.me