第5 章二項分佈的概念Binomial distribution | 醫學統計學
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5.2 超幾何分佈hypergeometric distribution · Mx) · N−Mn−x) ...
在LSHTM的統計學筆記
前言
我是誰
I概率論Probability
1概率論入門:定義與公理
1.1三個概率公理:
1.2條件概率Conditionalprobability
1.3獨立(independence)的定義
1.4賭博問題
1.5賭博問題的答案
2Bayes貝葉斯理論的概念
3期望Expectation(或均值ormean)和方差Variance
3.1方差的性質:
4伯努利分佈Bernoullidistribution
5二項分佈的概念Binomialdistribution
5.1二項分佈的期望和方差
5.2超幾何分佈hypergeometricdistribution
5.3樂透中獎概率問題:
5.3.1如果我只想中其中的\(3\)個號碼,概率有多大?
6泊松分佈PoissonDistribution
7正(常)態分佈NormalDistribution
7.1概率密度曲線probabilitydensityfunction,PDF
7.2正(常)態分佈
7.3標準正(常)態分佈
8中心極限定理theCentralLimitTheorem
8.1協方差Covariance
8.2相關Correlation
8.3中心極限定理theCentralLimitTheorem
8.4二項分佈的正(常)態分佈近似
8.5泊松分佈的正(常)態分佈近似
8.6正(常)態分佈模擬的校正:continuitycorrections
8.6.1例題
8.7兩個連續隨機變量
8.8兩個連續隨機變量例子:
8.9條件分佈和邊緣分佈的概念
8.10條件分佈和邊緣分佈的例子
8.10.1例題
II統計推斷Inference
9統計推斷的概念
9.1人羣與樣本(populationandsample)
9.2樣本和統計量(sampleandstatistic)
9.3估計Estimation
9.4信賴區間confidenceintervals
10估計和精確度EstimationandPrecision
10.1估計量和他們的樣本分佈
10.2估計量的特質
10.2.1偏倚
10.2.2估計量的效能Efficiency
10.2.3均值和中位數的相對效能
10.2.4均方差meansquareerror(MSE)
10.3總體方差的估計,自由度
10.4樣本方差的樣本分佈
11卡方分佈Chi-squaredistribution
11.1卡方分佈的期望和方差的證明
11.2卡方分佈的期望
11.3卡方分佈的方差
11.3.1下面來求\(E(X_1^4)\)
11.4把上面的推導擴展
12似然Likelihood
12.1概率vs. 推斷Probabilityvs. Inference
12.2似然和極大似然估計Likelihoodandmaximumlikelihoodestimators
12.3似然方程的一般化定義
12.4對數似然方程log-likelihood
12.5極大似然估計(maximumlikelihoodestimator,MLE)的性質:
12.6率的似然估計Likelihoodforarate
12.7有\(n\)個獨立觀察時的似然方程和對數似然方程
13對數似然比Log-likelihoodratio
13.1正態分佈數據的極大似然和對數似然比
13.2\(n\)個獨立正態分佈樣本的對數似然比
13.3\(n\)個獨立正態分佈樣本的對數似然比的分佈
13.4似然比信賴區間
13.4.1以二項分佈數據爲例
13.4.2以正態分佈數據爲例
13.5InferencePractical05
13.5.1Q1
13.5.2Q2
13.5.3Q3
14二次方程近似法求對數似然比approximatelog-likelihoodratios
14.1正態近似法求對數似然Normalapproximationtothelog-likelihood
14.1.1近似法估算對數似然比的信賴區間
14.1.2以泊松分佈爲例
14.1.3以二項分佈爲例
14.2參數转换parametertransformations
14.2.1以泊松分佈爲例
14.2.2以二項分佈爲例
14.3InferencePractical06
14.3.1Q1
14.3.2Q2
15假設檢驗的構建Constructionofahypothesistest
15.1什麼是假設檢驗Hypothesistesting
15.2錯誤概率和效能方程errorprobabilitiesandthepowerfunction
15.2.1以二項分佈爲例
15.3如何選擇要檢驗的統計量
15.3.1以已知方差的正態分佈爲例
15.4複合假設compositehypotheses
15.4.1單側替代假設
15.4.2雙側替代假設
15.5爲反對零假設\(H_0\)的證據定量
15.5.1回到正態分佈的均值比較問題上來(單側替代假設)
15.6雙側替代假設情況下,雙側\(p\)值的定量方法
15.7假設檢驗構建之總結
15.8InferencePractical07
15.8.1Q1
16假設檢驗的近似方法
16.1近似和精確檢驗approximateandexacttests
16.2精確檢驗法之–似然比檢驗法Likelihoodratiotest
16.3練習題
16.4近似檢驗法之–Wald檢驗
16.4.1再以二項分佈爲例
16.5近似檢驗法之–Score检验
16.5.1再再以二項分佈爲例
16.6LRT,Wald,Score檢驗三者的比較
16.7InferencePractical08
16.7.1Q1
16.7.2Q2
16.7.3Q3
17正態誤差模型Normalerrormodels
17.1服從正態分佈的隨機變量
17.2\(F\)分佈和\(t\)分佈的概念
17.3兩個參數的模型
17.3.1一組數據兩個參數
17.3.2兩組數據各一個參數
17.4正態分佈概率密度方程中總體均值和方差都未知(單樣本\(t\)檢驗onesample\(t\)test的統計學推導)
17.5比較兩組獨立數據的均值twosample\(t\)testwithequalunknown\(\sigma^2\)
17.6各個統計分佈之間的關係
17.7InferencePractical09
18多個參數時的統計推斷InferencewithmultipleparametersI
18.1多參數multipleparameters-LRT
18.1.1似然likelihood
18.1.2對數似然比檢驗
18.2多參數Wald檢驗-Waldtest
18.3多參數Score檢驗-Scoretest
18.4條件似然conditionallikelihood
18.5InferencePractical10
19多個參數時的統計推斷–子集似然函數profilelog-likelihoods
19.1子集似然法推導的過程總結
19.1.1子集對數似然方程的分佈
19.1.2假設檢驗過程舉例
19.2子集對數似然比的近似
19.2.1子集對數似然比近似的一般化
19.2.2事件發生率之比的Wald檢驗統計量
19.3InferencePractical11
20統計推斷總結
20.0.1快速複習
20.0.2試爲下面的醫學研究問題提出合適的統計學模型
20.0.3醫生來找統計學家問問題
III統計分析方法AnalyticalTechniques
21探索數據和簡單描述
21.1數據分析的流程
21.1.1研究設計和實施
21.1.2數據分析
21.2數據類型
21.3如何總結並展示數據
21.3.1離散型分類型數據的描述-頻數分佈表frequencytable
21.3.2連續型變量
21.4數據總結方案:位置,分散,偏度,和峰度
21.4.1位置
21.4.2分散
21.4.3偏度skewness
21.4.4峯度kurtosis
22信賴區間confidenceintervals
22.1定義
22.2利用總體參數的樣本分佈求信賴區間
22.3情況1:已知方差的正態分佈數據均值的信賴區間
22.4信賴區間的意義
22.5情況2:未知方差,但是已知服從正態分佈數據均值的信賴區間
22.6情況3:服從正態分佈的隨機變量方差的信賴區間
22.7當樣本量足夠大時
22.8情況4:求人羣百分比的信賴區間
22.8.1一般原則
22.8.2二項分佈的“精確法”計算信賴區間
22.8.3二項分佈的近似法計算信賴區間
22.9率的信賴區間
22.9.1利用泊松分佈精確計算
22.9.2利用正態近似法計算
23假設檢驗
23.1拋硬幣的例子
23.1.1單側和雙側檢驗
23.1.2\(p\)值的意義
23.1.3\(p\)值和信賴區間的關係
23.2二項分佈的精確假設檢驗
23.3當樣本量較大
23.4二項分佈的正態近似法假設檢驗
23.4.1連續性校正continuitycorrection
23.5情況1:對均值進行假設檢驗(方差已知)
23.6情況2:對均值進行假設檢驗(方差未知)theone-samplet-test
23.7情況3:對配對實驗數據的均值差進行假設檢驗thepairedt-test
24相關association
24.1背景介紹
24.2兩個連續型變量的相關分析
24.2.1相關係數的定義
24.2.2相關係數的性質
24.2.3對相關係數是否爲零進行假設檢驗
24.2.4相關係數的\(95\%\)信賴區間
24.2.5比較兩個相關係數是否相等
24.2.6相關係數那些事兒
24.2.7在R裏面計算相關係數
24.3二元變量之間的相關性associationbetweenpairsofbinaryvariables
24.3.1OR的信賴區間
24.3.2比值比的假設檢驗
24.3.3兩個百分比的卡方檢驗
24.3.4確切檢驗法Fisher’s“exact”test
24.4多分類(無排序)的情況\(M\timesN\)表格
25比較Comparisons
25.1比較兩個均值comparingtwopopulationmeans
25.1.1當方差已知,且數據服從正態分佈Z-test
25.1.2當方差未知,但是方差可以被認爲相等,且數據服從正態分佈twosample\(t\)test
25.1.3練習
25.1.4當方差未知,但是方差不可以被認爲相等,且數據服從正態分佈
25.2兩個人羣的方差比較
25.2.1方差比值檢驗varianceratiotest
25.2.2信賴區間
25.3比較兩個百分比
25.3.1兩個百分比差是否爲零的推斷Riskdifference
25.3.2兩個百分比商是否爲1的推斷relativerisk/riskratio
26前提和數據轉換Assumptionsandtransformations
26.1穩健性
26.2正態性
26.2.1正態分佈圖normalplot
26.3總結連續型變量不服從正態分佈時的處理方案
26.4數學冪轉換powertransformations
26.4.1對數轉換logarithmicTransformation
26.4.2逆轉換信賴區間back-transformationofCIs
26.4.3對數正態分佈log-normaldistribution
26.4.4百分比的轉換
IV線性迴歸LinearRegression
27簡單線性迴歸SimpleLinearRegression
27.1一些背景和術語
27.2簡單線性迴歸模型simplelinearregressionmodel
27.2.1數據A
27.2.2數據B
27.3區分因變量和預測變量
27.3.1均值(期待值)公式
27.3.2條件分佈和方差theconditionaldistributionandthevariancefunction
27.3.3定義簡單線性迴歸模型
27.3.4殘差residuals
27.4參數的估計estimationofparameters
27.4.1普通最小二乘法估計\(\alpha,\beta\)
27.5殘差方差的估計Estimationoftheresidualvariance\((\sigma^2)\)
27.6R演示例1:圖@ref(fig:age-wt)數據
27.7R演示例2:表@ref(tab:walk)數據
27.8LMpractical01
27.8.1兩次測量的膽固醇水平分別用\(C_1,C_2\)來標記的話,考慮這樣的簡單線性迴歸模型:\(C_2=\alpha+\betaC_2+\varepsilon\)。
我們進行這樣迴歸的前提假設有哪些?
27.8.2計算普通最小二乘法(OLS)下,截距和斜率的估計值\(\hat\alpha,\hat\beta\)
27.8.3和迴歸模型計算的結果作比較,解釋這些估計值的含義
27.8.4加上計算的估計值直線(即迴歸直線)
27.8.5下面的代碼用於模型的假設診斷
28最小二乘估計的性質和推斷OrdinaryLeastSquaresEstimatorsandInference
28.1OLS估計量的性質
28.2\(\hat\beta\)的性質
28.2.1\(Y\)對\(X\)迴歸,和\(X\)對\(Y\)迴歸
28.2.2例1:還是圖@ref(fig:age-wt)數據
28.3截距和迴歸係數的方差,協方差
28.3.1中心化centring
28.4\(\alpha,\beta\)的推斷
28.4.1對迴歸係數進行假設檢驗
28.4.2迴歸係數,截距的信賴區間
28.4.3預測值的信賴區間(置信帶)-測量迴歸曲線本身的不確定性
28.4.4預測帶Referencerange-包含了95%觀察值的區間
28.5線性迴歸模型和Pearson相關係數
28.5.1\(r^2\)可以理解爲因變量平方和被模型解釋的比例
28.6Pearson相關係數和模型迴歸係數的檢驗統計量\(t\)之間的關係
28.7LMpractical02
29方差分析IntroductiontoAnalysisofVariance
29.1背景
29.2簡單線性迴歸模型的方差分析
29.2.1兩個模型的參數估計
29.2.2分割零假設模型的殘差平方和
29.2.3\(R^2\)–我的名字叫決定係數coefficientofdetermination
29.2.4方差分析表格theANOVAtable
29.2.5用ANOVA進行假設檢驗
29.2.6簡單線性迴歸時的\(F\)檢驗
29.2.7簡單線性迴歸時\(F\)檢驗和\(t\)檢驗的一致性
29.3分類變量用作預測變量時的ANOVA
29.3.1一個二分類預測變量
29.3.2一個模型,兩種表述
29.3.3分組變量的平方和
29.3.4簡單模型的分組變量大於兩組的情況
29.4LMpractical03
30多元模型分析MultivariableModels
30.1兩個預測變量的線性迴歸模型
30.1.1數學標記法和解釋
30.1.2最小平方和估計LeastSquaresEstimation
30.2線性回歸模型中使用分組變量
30.3協方差分析模型theAnalysisofCovariance(ANCOVA)Model
30.4偏回歸係數的變化
30.4.1情況1:\(\beta_1>\beta_1^*\)
30.4.2情況2:\(\beta_1
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