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统计检验选择指南
本指南提供基于研究问题、数据类型和研究设计的决策树,用于选择适当的统计检验方法。
检验选择决策树
1. 组间比较
两个独立组
- 连续型结局,正态分布:独立样本 t 检验
- 连续型结局,非正态分布:Mann-Whitney U 检验(Wilcoxon 秩和检验)
- 二分类结局:卡方检验或 Fisher 精确检验(若期望频数 < 5)
- 有序分类结局:Mann-Whitney U 检验
两个配对/相关组
- 连续型结局,正态分布:配对 t 检验
- 连续型结局,非正态分布:Wilcoxon 符号秩检验
- 二分类结局:McNemar 检验
- 有序分类结局:Wilcoxon 符号秩检验
三个及以上独立组
- 连续型结局,正态分布,方差齐:单因素 ANOVA
- 连续型结局,正态分布,方差不齐:Welch ANOVA
- 连续型结局,非正态分布:Kruskal-Wallis H 检验
- 二分类/分类结局:卡方检验
- 有序分类结局:Kruskal-Wallis H 检验
三个及以上配对/相关组
- 连续型结局,正态分布:重复测量 ANOVA
- 连续型结局,非正态分布:Friedman 检验
- 二分类结局:Cochran Q 检验
多因素(析因设计)
- 连续型结局:双因素 ANOVA(或多因素 ANOVA)
- 含协变量:ANCOVA
- 混合被试内与被试间因素:混合 ANOVA
2. 变量间关系
两个连续型变量
- 线性关系,双变量正态:Pearson 相关
- 单调关系或非正态分布:Spearman 秩相关
- 基于秩的数据:Spearman 或 Kendall tau
一个连续型结局,一个或多个预测变量
- 单个连续型预测变量:简单线性回归
- 多个连续/分类预测变量:多元线性回归
- 分类预测变量:ANOVA/ANCOVA 框架
- 非线性关系:多项式回归或广义加性模型(GAM)
二分类结局
- 单个预测变量:Logistic 回归
- 多个预测变量:多元 Logistic 回归
- 罕见事件:精确 Logistic 回归或 Firth 方法
计数结局
- Poisson 分布:Poisson 回归
- 过度离散计数:负二项回归
- 零膨胀:零膨胀 Poisson/负二项
时间至事件结局
- 比较生存曲线:Log-rank 检验
- 含协变量的建模:Cox 比例风险回归
- 参数生存模型:Weibull、指数、对数正态
3. 一致性与可靠性
评估者间信度
- 分类评级,2 名评估者:Cohen's kappa
- 分类评级,>2 名评估者:Fleiss' kappa 或 Krippendorff's alpha
- 连续型评级:组内相关系数(ICC)
重测信度
- 连续型测量:ICC 或 Pearson 相关
- 内部一致性:Cronbach's alpha
方法间一致性
- 连续型测量:Bland-Altman 分析
- 分类判定:Cohen's kappa
4. 分类数据分析
列联表
- 2×2 表:卡方检验或 Fisher 精确检验
- 大于 2×2:卡方检验
- 有序类别:Cochran-Armitage 趋势检验
- 配对类别:McNemar 检验(2×2)或 McNemar-Bowker 检验(更大)
5. 贝叶斯替代方法
上述任何检验均可使用贝叶斯方法执行:
- 组间比较:贝叶斯 t 检验、贝叶斯 ANOVA
- 相关性:贝叶斯相关
- 回归:贝叶斯线性/Logistic 回归
贝叶斯方法的优势:
- 提供给定数据下假设的概率
- 自然融入先验信息
- 提供可信区间而非置信区间
- 无 p 值解读问题
关键考量
样本量
- 小样本(n < 30):考虑非参数检验或精确方法
- 极大样本:即使很小的效应也可能具有统计学显著性;重点关注效应量
多重比较
- 当进行多重检验时,使用以下方法校正多重比较:
- Bonferroni 校正(保守)
- Holm-Bonferroni(较不保守)
- 错误发现率(FDR)控制(Benjamini-Hochberg)
- Tukey HSD 用于 ANOVA 事后比较
缺失数据
- 完整病例分析(列表删除)
- 多重插补
- 最大似然方法
- 确保理解缺失数据机制(MCAR、MAR、MNAR)
效应量
- 始终在报告 p 值的同时报告效应量
- 参见
effect_sizes_and_power.md了解指导
研究设计考量
- 随机对照试验:标准参数/非参数检验
- 观察性研究:考虑混杂因素,使用回归/匹配
- 聚类/嵌套数据:使用混合效应模型或 GEE
- 时间序列:使用时间序列方法(ARIMA 等)