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数据与分析

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更新于 10-15 10:24

技能介绍

用途

Statistical analysis 是一套面向统计分析与学术研究的技能工具包,用于系统性地检验假设并量化变量之间的关系。它适用于处理实验数据或观察性数据,尤其面向学术研究中的统计分析需求。

主要能力

  1. 检验选择与规划:根据研究问题和数据特征选择合适的统计检验,进行先验功效分析以确定所需样本量,并规划包括多重比较校正在内的分析策略。

  2. 假设检查:在运行检验前自动验证相关假设,提供诊断可视化(Q-Q 图、残差图、箱线图),并在假设被违反时给出补救建议。

  3. 统计检验:支持假设检验(t 检验、ANOVA、卡方检验及非参数替代方法)、回归(线性、多元、逻辑回归及诊断)、相关(Pearson、Spearman 及置信区间)、贝叶斯替代方法(贝叶斯 t 检验、ANOVA、回归及贝叶斯因子)。

  4. 效应量与解释:为所有分析计算并解释适当的效应量,提供效应估计的置信区间,区分统计显著性与实际显著性。

  5. 专业报告:生成 APA 风格的统计报告,创建可发表级别的图表,并提供包含全部所需统计量的完整解释。

使用方式

该技能通过决策树引导分析路径:选择统计检验、检查假设、运行分析、报告结果。

假设检查可使用自带脚本,例如:

from scripts.assumption_checks import comprehensive_assumption_check

results = comprehensive_assumption_check(
    data=df,
    value_col='score',
    group_col='group',
    alpha=0.05
)

也可进行针对性检查,如:

from scripts.assumption_checks import (
    check_normality,
    check_normality_per_group,
    check_homogeneity_of_variance,
    check_linearity,
    detect_outliers
)

分析主要使用的 Python 库包括:scipy.stats、statsmodels、pingouin、pymc、arviz。示例包括带完整报告的 t 检验、带事后检验的 ANOVA、带诊断的线性回归、贝叶斯 t 检验,以及效应量计算与功效分析。

适用场景

  • 开展统计假设检验(t 检验、ANOVA、卡方检验)
  • 执行回归或相关分析
  • 运行贝叶斯统计分析
  • 检查统计假设与诊断
  • 计算效应量并进行功效分析
  • 按 APA 格式报告统计结果
  • 分析用于研究的实验或观察性数据

限制与注意事项

资料强调应在解释检验结果之前始终检查假设。当正态性、方差齐性或线性被违反时,资料给出了相应处理建议。资料提示:事后功效分析通常不被推荐,建议改用敏感性分析。资料还指出效应量基准仅供参考,需结合实际语境判断。该技能的安装命令、收费与价格信息暂未提供。