spss假設(shè)檢驗

1、第七章 假設(shè)檢驗n第一節(jié) 引言n第二節(jié) 實驗研究 n第三節(jié) 假設(shè) 一、假設(shè)的特征 二、假設(shè)的種類n第四節(jié) 假設(shè)檢驗 一、假設(shè)檢驗證實與證偽 二、顯著水平 三、顯著性檢驗中的兩類錯誤 四、檢驗統(tǒng)計值與臨界值 五、單尾與雙尾檢驗第一節(jié) 引 言 假設(shè)檢驗是推斷統(tǒng)計的最重要的一個部分。語言研究經(jīng)常要涉及統(tǒng)計值之間的差異問題，即在比較兩個樣本統(tǒng)計量（比如平均數(shù)、相關(guān)系數(shù)等）或者樣本統(tǒng)計量與相應(yīng)的總體參數(shù)之間的差異的基礎(chǔ)上，推斷總體參數(shù)之間是否確實存在差異。簡單來說， 我們先對兩個 （或多個）異提出一個假設(shè)，然后在樣本統(tǒng)計量的基礎(chǔ)上，運用適當?shù)慕y(tǒng)計手段對該假設(shè)進行檢驗，就可以發(fā)現(xiàn)在多大程度上（或有多大的可

2、能性）兩者之間的差異是真正存在的。第二節(jié)實驗研究 實驗研究實質(zhì)上是一個假設(shè)檢驗的過程，一般來說，有以下幾個步驟： （1）首先對研究結(jié)果作出預(yù)測或提出假設(shè)：如果X出現(xiàn)，那么 Y 將會隨之出現(xiàn)。假設(shè)不能憑空而來，而是要有一定的依據(jù)，譬如已有的理論或研究結(jié)果等。 （2）操縱某一或某些因素，以創(chuàng)造使Y出現(xiàn)的條件X。所操縱的因素就是我們要研究的變量。與此同時，要盡量控制所有其它變量，如果不加以嚴格的控制，就有可能使研究結(jié)果模糊不清。 （3）觀察預(yù)期出現(xiàn)的結(jié)果是否出現(xiàn)了。這一階段就要用到統(tǒng)計分析（例如進行各種假設(shè)檢驗） 。 （4）得出結(jié)論。一個實驗研究的結(jié)果會有以下幾種可能：一是預(yù)期中的Y明確無誤地出現(xiàn)了

3、，意味著所提出的假設(shè)（及其所基于的理論等）得到了證實； 二是Y沒有出現(xiàn)，這說明假設(shè)及其所基于的理論被推翻了，或至少被部分地推翻了；三是結(jié)果模糊，無法解釋，因而不能得出任何結(jié)論。至于假設(shè)是否被推翻或得到了證實，其實往往難以下一個絕對的結(jié)論，因為我們無法保證在整個實驗過程中把所有可能影響實驗結(jié)果的潛在因素都排除掉或控制住了。 因此實驗研究的過程是先提出假設(shè)，然后再根據(jù)觀測資料或數(shù)據(jù)來檢驗假設(shè)的可能性或正確性。例如，根據(jù)圖式理論（schematic theory)，閱讀者對閱讀材料的熟悉程度（或者是否具備理解閱讀材料所需的背景知識） 可能會影響閱讀的質(zhì)量 （即理解程度） ， 據(jù)此， 我們可以提出如下

4、假設(shè)：熟悉材料的閱讀質(zhì)量要高于生疏材料的閱讀質(zhì)量。我們可以用實驗的方法來檢驗這一假設(shè)。 在此過程中， 需要控制的因素是非常多的， 例如被試的年齡、 智商、 受教育情況、 母語閱讀能力、 外語的語言水平、 閱讀材料的語言難度等等， 我們可以通過隨機抽樣、 隨機分組、 增大樣本容量等措施 （有關(guān)隨機抽樣、 樣本容量等概念參見有關(guān)章節(jié)）來控制與被試有關(guān)的變量，用改寫的方法來控制閱讀材料的語言難度（使兩類材料在語言本身的難度上具有可比性）等等。 對于實驗研究特別需要注意的問題是： 提出的假設(shè)是否得當； 對統(tǒng)計檢驗是否科學。 變量的操縱與控制是否合理；第三節(jié) 假設(shè) 一、 假設(shè)的特征 如前所述，實驗研究是

5、一個假設(shè)檢驗的過程，因此我們必須對假設(shè)有一定的了解。簡單地說，假設(shè)就是根據(jù)已知理論與事實等對研究結(jié)果所作出的預(yù)測。一般來講，假設(shè)應(yīng)具備以下幾個特征：它要表明兩個或多個變量之間的關(guān)系；要用陳述句的形式來表達，措辭要清楚明確；要具有可檢驗性。例如，上述有關(guān)閱讀材料的熟悉程度的假設(shè)就是用陳述句的形式清楚、明確地表明了熟悉程度與閱讀質(zhì)量兩個變量之間的關(guān)系，然后我們再用實驗的方法來檢驗這一假設(shè)的有效性。 二、 假設(shè)的種類 實驗研究的目的是為了回答或解決問題。譬如我們對各種教學方進行對比研究，其中一個問題是：對于提高學生的外語水平，交際教學是否優(yōu)于語法翻譯法。對于這個問題我們可以提出三種假設(shè)： （1）交際

6、教學法的效果好于語法翻譯法； （2）交際教學法的效果劣于語法翻譯法； （3）交際教學法與語法翻譯法的效果相同（或沒有差別）。 假設(shè)一般分為 “零假設(shè)” 與 “備擇假設(shè)” 兩種。 簡單來說， 零假設(shè)就是預(yù)測兩個特征之間沒有差別的假設(shè)。零假設(shè)一般表述為“（兩個或多個）樣本所來自的總體的某個參數(shù)之間沒有差異”，因為雖然我們研究的是樣本，但是我們感興趣的是總體，也就是說要把對樣本的研究結(jié)果推廣至整個總體。零假設(shè)通常用符號表示為 ， 例如：意思是說，A總體的平均值與B總體的平均值之間沒有差異。 另一種假設(shè)是 “備擇假設(shè)” 或 “對立假設(shè)” 、 “擇一假設(shè)” 等。 顧名思義，這類假設(shè)是與零假設(shè)對立的，它預(yù)

7、測兩特征之間存在差異，例如上例中的假設(shè)（1）和（2）。備擇假設(shè)通常用 來表示， 例如：第一個假設(shè)的意思是：A總體的平均值小于B總體的平均值； 第二個假設(shè)則表示：A總體的平均值大于B 總體的平均值。當然，備擇假設(shè)也可以不指出差異的方向 （即大于或小于、 高于或低于等） ， 而僅僅指出總體的參數(shù)不相等。第四節(jié) 假設(shè)檢驗 在實驗研究中，我們不是直接去證實 的正確性，而是去設(shè)法推翻 ， 也就是先假設(shè)有關(guān)參數(shù)之間不存在差異，然后再通過實驗收集證據(jù)，看能不能推翻這一假設(shè)。這時，只要找到一條反證，就足以證明零假設(shè)是錯誤的。采用這種檢驗假設(shè)的方法，就能夠得出確定的結(jié)論。如果推翻了零假設(shè)（即 為真），就表明有關(guān)

8、差異是由各種誤差造成的， 就表明差異確實存在， 那么就接受與零假設(shè)對立的備擇假設(shè) （即 為真） ； 如果無法推翻它 （即 為真），而不是真正的差異，那么就接受零假設(shè)，而拒絕有關(guān)備擇假設(shè)。 如果推翻了零假設(shè)（即 為假） ， 就表明差異確實存在， 那么就接受與零假設(shè)對立的備擇假設(shè) （即 為真） ； 如果無法推翻它 （即 為真），就表明有關(guān)差異是由各種誤差造成的，而不是真正的差異，那么就接受零假設(shè)，而拒絕有關(guān)備擇假設(shè)（即 為假） 。 因此，統(tǒng)計學中假設(shè)檢驗的方法是：先對有關(guān)總體參數(shù)之間的差異提出零假設(shè)（同時給出相應(yīng)的備擇假設(shè)），然后分析樣本統(tǒng)計量之間的差異看看是否能推翻零假設(shè)。二、 顯著水平 在決定

9、是否能推翻零假設(shè)時，必須確定一個允許的誤差限度，即隨機誤差造成的差異在多大范圍之內(nèi)才能推翻零假設(shè)。這個范圍用概率表示，譬如5%，1%的等（或0.05， 0.01等）。 如果隨機誤差的概率 （即可能性）為 ，就表示當隨機誤差造成的差異在等于或小于5%，就可以推翻零假設(shè)。如果零假設(shè)被推翻，我們就說觀察到的差異有顯著意義或者說檢驗有顯著意義，所以這個概率通常稱為顯著水平。 顯著水平是由研究者決定的，顯著水平的設(shè)定需要考慮多種因素，譬如研究領(lǐng)域、 研究目的、 研究對象、 研究內(nèi)容等等。另外還要考慮， 假如所得出的結(jié)論是錯誤的（例如在不該推翻零假設(shè)時而推翻了），是否會帶來嚴重的后果，如果其后果是嚴重的，

10、就要謹慎一些，要把顯著水平定得嚴一些（即不要輕易推翻零假設(shè)），否則就可以定得松一些。在語言研究中 （譬如比較不同教學方法的優(yōu)劣） ， 一般來說即使結(jié)論有誤， 也不會帶來分嚴重的后果， 所以， 可以定得寬松一些。三、 顯著性檢驗中的兩類錯誤 上面談到，我們在對差異進行顯著性檢驗時有可能得出錯誤的結(jié)論。一種情況是 “錯誤地拒絕” ， 即零假設(shè)成立或?qū)僬鏁r （也就是說不存在真正的差異，所觀察到的差異只是由隨機誤差造成的），應(yīng)該接受零假設(shè)而我們卻拒絕了。 另一種情況是 “錯誤地接受” ， 即零假設(shè)不成立或?qū)偌贂r （也就是所觀察到的差異是確實存在的），應(yīng)該拒絕零假設(shè)而我們卻過于謹慎，認為沒有足夠的證據(jù)推

11、翻它，所以在不該接受零假設(shè)時接受了它。四、檢驗統(tǒng)計值與臨界值 誤差概率是否低于某水平，是用根據(jù)樣本所計算的一個值來判斷或檢驗的，這個值就叫做檢驗統(tǒng)計值。顯著水平（即認為差異顯著時所允許的最大隨機誤差概率）其實就是抽樣分布曲線中處于尾端部分的面積。當我們說“低于某個顯著水平”時拒絕零假設(shè)，就等于說尾端的面積要小于該面積，這個面積或區(qū)域叫做 “臨界區(qū)域” 或 “拒絕區(qū)域” ， 界定該區(qū)域的值叫做臨界值， 也就是對應(yīng)于該區(qū)域面積的Z值、t值等。 當我們對零假設(shè)進行檢驗時，要首先依據(jù)樣本計算檢驗統(tǒng)計值，如果檢驗統(tǒng)計值的絕對值小于顯著水平對應(yīng)的臨界值，我們稱檢驗統(tǒng)計值落在了臨界區(qū)域之外，這就意味著檢驗統(tǒng)

12、計值對應(yīng)的尾端的面積大于臨界值對應(yīng)的尾端的面積，這時就要接受零假設(shè)。反之，如果檢驗統(tǒng)計值的絕對值大于顯著水平對應(yīng)的臨界值，我們稱檢驗統(tǒng)計值落在了臨界區(qū)域之內(nèi)，這就意味著檢驗統(tǒng)計值對應(yīng)的尾端的面積小于臨界值對應(yīng)的尾端的面積，這時就可以推翻或拒絕零假設(shè)。五、 單尾與雙尾檢驗 我們已經(jīng)知道，在檢驗零假設(shè)時，要同時提出適當?shù)膫鋼窦僭O(shè)。備擇假設(shè)預(yù)測總體參數(shù)之間存在差異，但是具體來講，又有兩種情況。一種在指出存在差異的同時， 還指出差異的方向 （即 “大于” 、 “小于” 、 “高于“低于” 等） ， 例如：而另一種則僅僅強調(diào)差異的存在，而不指出差異的方向，例如： 如果備擇假設(shè)是方向性的，譬如 ，這時檢驗

13、只與抽樣分布曲線下的一個尾巴（即右側(cè)的尾巴）有關(guān)，所以這樣的檢驗叫做單尾或單側(cè)檢驗。 如果備擇假設(shè)為非方向性的， 譬如 ， 那么由于可能大于 也可能小于 ， 所以檢驗與分布曲線的兩個尾巴都有關(guān)系，因此我們稱這樣的檢驗為雙尾或雙側(cè)檢驗。 單尾檢驗與雙尾檢驗的差別示意圖如圖7.2和圖7.3。 從圖7.2和圖7.3可以看出，同樣的顯著水平，單尾檢驗的臨界值要小于雙尾檢驗的臨界值，因此對于同樣的檢驗統(tǒng)計值，就有可能在使用單尾檢驗時差異是顯著的，而在使用雙尾檢驗時差異卻是不顯著的。反過來講，在單尾檢驗時，推翻零假設(shè)所需的檢驗統(tǒng)計值要小于雙尾檢驗所需的檢驗統(tǒng)計值，這是因為在單尾檢驗時我們輸入了更多的信息的

14、存在以及差異的方向，所以為了證明差異有顯著意義所需的檢驗統(tǒng)計值就小一些。六、 參數(shù)檢驗與非參數(shù)檢驗 所謂的“參數(shù)檢驗”一般對所涉及的變量的測量水平、總體的分布形態(tài)、總體的方差等方面有一定的要求。嚴格來講， 參數(shù)檢驗只適用于連續(xù)性的等距 （或比率） 變量， 譬如考試分數(shù)。 此外，參數(shù)檢驗一般都要求樣本所來自的總體呈正態(tài)分布，因為這對決定檢驗統(tǒng)計值的抽樣分布非常重要。當數(shù)據(jù)為正態(tài)分布時，參數(shù)檢驗最為有效，隨著其偏斜程度的增加，參數(shù)檢驗的有效性也隨之降低。不過，這一要求在有些情況下可以有所放松，譬如當樣本容量較大時，根據(jù)“中心極限定理”，即使總體的分布為非正態(tài)，平均數(shù)的抽樣分布也會接近正態(tài)。 參數(shù)檢

15、驗與非參數(shù)檢驗各有其優(yōu)缺點。參數(shù)檢驗用于等距數(shù)據(jù)，因此能夠把數(shù)據(jù)中每一個觀測值的大小都考慮進去，也就是說能夠最大限度地利用數(shù)據(jù)所提供的信息。由于這個原因，參數(shù)檢驗的“靈敏度”比較高，即在保證樣本容量的情況下，參數(shù)檢驗?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間存在的很小的真正差異。，非參數(shù)檢驗的計算過程相對簡便一些，因此如果只是要粗略地看看差異情況，非參數(shù)檢驗是個比較好的選擇。但是非參數(shù)檢驗的缺陷是對真正差異的反應(yīng)不夠靈敏，對存在的差異可能檢驗不出來，這是因為非參數(shù)檢驗利用的數(shù)據(jù)信息量小一些。七、假設(shè)檢驗的一般步驟 對于多數(shù)假設(shè)檢驗，檢驗的過程都是一樣的： （1）陳述零假設(shè)，同時提出適當?shù)膫鋼窦僭O(shè)（表明是方向性的，還是非方向性的，以便決定采用單尾檢驗還是雙尾檢驗）； （2）根據(jù)研究的性質(zhì)和目的設(shè)定適當?shù)娘@著水平； （3）根據(jù)數(shù)據(jù)的測量水平、分布的形態(tài)以及實驗設(shè)計等選擇適當?shù)臋z驗； （4）根據(jù)樣本計算檢驗統(tǒng)計值；