在科學研究和統計分析中,p值是個重要的統計概念,卻常常使人感到困惑。p值反映在假陽性檢測中,尤其是當我們進行虛無假設檢測的時候,它代表了在虛無假設為真的情況下,觀察到的數據至少極端的可能性。然而,對p值的誤解與錯誤使用在數學及相關科學領域中屢見不鮮。因此,我們需要深入探討p值的真正意義及其應用。
雖然在許多學術出版物中,報告統計檢測的p值是常見做法,但對p值的誤解和錯誤使用卻已成為一個主要話題。
在統計學中,每個有關觀察數據的未知機率分布的猜想都被稱為統計假設。如果我們只陳述一個假設,並且統計測試的目的是查看該假設是否合理,那麼這種測試被稱為虛無假設檢測。虛無假設是指該假設的性質沒有存在。通常,虛無假設假設某些參數,例如相關性或均值差異,為零。當我們進行檢測時,我們會計算出一個數值統計,並用它來推斷觀察到的數據是否具有統計意義。
定義而言,p值是指在虛無假設為真時,獲得至少與觀察到的結果一樣極端的檢測統計量的機率。因此,p值越小,我們就越能夠懷疑虛無假設的正確性。然而,這並不意味著虛無假設是錯誤的。
美國統計協會指出,「p值不測量研究假設為真的機率,也不測量數據是隨機產生的機率。」
p值在統計學假設檢測中被廣泛使用。在進行研究之前,研究者選擇一個模型(虛無假設)以及一個顯著性水平α(最常見的是0.05)。如果p值小於α,這意味著觀察到的數據足以不一致於虛無假設,因此我們可以拒絕該假設。不過,許多統計學家提出了對p值的誤用和誤解問題,比如將任何小於0.05的p值視為支持替代假設。
另一些統計學家建議放棄p值,而更加專注於其他推斷統計方法,如信賴區間、似然比或貝葉斯因子。
通常,計算p值時需要確定檢測統計量、研究者選擇進行的單尾或雙尾檢測及數據。如果虛無假設為真,則p值應該在0到1之間均勻分布,這意味著重複進行同樣的測試時,即使虛無假設為真,通常也會得到不同的p值。
假設您進行了一個實驗,以檢驗一枚硬幣是否公平。結果顯示,在20次擲硬幣中,出現正面的次數為14次。在此情況下,虛無假設是該硬幣是公平的。若我們進行右尾檢測,即著重確認該硬幣是否偏向正面,那麼p值就是在該硬幣公平的情況下,出現至少14次正面的概率。
p值無疑是統計學中不可或缺的一部分,但在使用它作為判斷研究假設的工具時,我們必須小心翼翼。仔細考量p值的背景及相對應的研究設計,是必要的步驟。你是否已經對這個數字有了更深的理解呢?