如何比较小样本量的群体差异?大家好,
我有 3 个不同的组,我的目标是比较它们,看看是否存在统计上显著的差异。但是,我的样本量很小:第 1 组有 3 个样本,第 2 组有 2 个样本,第 3 组有 3 个样本。由于样本量太小,我无法测试正态性。
为了分析数据,我进行了 Kruskal-Wallis 检验,然后进行了 Steel-Dwass 检验(作为事后分析)。我附上了其中一个变量的输出截图,但我对其他变量也有类似的结果。
现在,我对结果有几个疑问:
Kruskal-Wallis 表下面的脚注提到了“小样本量”,并建议参考统计表进行测试,而不是依赖大样本近似值。有人能解释一下这是什么意思吗?在这种情况下该怎么办?
我注意到 Kruskal-Wallis 检验报告了方差的显著差异,而 Steel-Dwass 检验报告了完全没有差异。这是事后检验报告不同结果的常见结果吗?
最后,如果您能提供替代测试或评估三组间显著差异的方法,我将不胜感激。最初,由于样本量太小,我没有进行任何测试,但我文章的一位审阅者要求我进行测试以评估差异。
感谢您的帮助!
基础数据分析与建模数据探索与可视化回复:如何比较小样本量的群体差异?你好@ELH残差应该呈正态分布(残差是通过减去组均值“校正”的数据,以消除组间差异,这样你就可以评估残差相对于所有观测值的正态性)。但正如@SamGardner所说,偏离正态性并不值得担心。在我看来,恒定方差比正态性更重要;非正式地说,这意味着每个组内的数据分布应该大致相同。所以,一般来说,如果你的残差图(残差与预测值)看起来是随机的,没有任何模式可言,那么请保持冷静,继续。
回复:如何比较小样本量的群体差异?@SamGardner我看到你通过合并所有数据点进行了正态性检验,所以你最终得到了 9 个数据点,我以为你应该对每个组都进行测试
回复:如何比较小样本量的群体差异?您仍然可以进行方差分析,保存方差分析的残差(它将保存它们到名为“以...为中心“建模并制作直方图、QQ 图……这是我作为一名统计学家的发言……不要太在意正态性。这样就没问题了。唯一可能不行的原因是,如果你有一个非常大的异常值,或者你知道产生结果的过程将有一个明显非正态的响应分布。方差分析对于小到中等程度的偏离正态性相当稳健。

回复:如何比较小样本量的群体差异?你好@SamGardner
如果您理解正确的话,由于我的样本量很小,无法计算置信区间;因此我不能使用非参数检验,这是正确的吗?
但我不能使用方差分析,因为我无法再次根据样本量来检验正态性
那么这种情况下该怎么办呢?
回复:如何比较小样本量的群体差异?在这种情况下,您可能可以使用传统的方差分析。非参数检验不适用于小样本量,它们只是假设不同的底层统计模型(或对底层统计模型做出较少的假设)。
要确定统计检验的 p 值,需要知道零假设为真时该检验统计量的预期分布。对于较大的样本量,这些分布可以用众所周知的分布来近似,但对于较小的样本量,通常需要枚举或统计模拟来确定分布的百分位数。您可以在很多地方找到 Wilcoxon / Kruskal-Wallace 检验的小样本量临界值,例如https://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/cd-22/manual/v2appendixc.pdf (参见表 C-7)。
Steel-Dwass 多重比较检验也是非参数的,而且由于它控制的是总体 I 型错误率,因此很难显示每对的统计显著性。对于您来说,样本量可能不允许计算置信区间。
回复:如何比较小样本量的群体差异?说实话,我看不出统计测试能给图表增加什么。也许有更好统计背景的人可以解释一下原因,但在这种情况下,我不在乎 p 值是 0.03、0.1 还是 0.4。图表表明中间组最高,第三组高于第一组的“证据”稍弱。这是一个好的开始,我会将其视为探索性分析 - 因此不需要 p 值。我认为 p 值不会给图表显示的内容增加任何内容。您需要更大的样本量,这些结果表明值得追求这一点,并且如果可能的话,可以根据您从这些初步结果中看到的内容设计一个合适的实验。