当您在论文或演示文稿中查看数据时,可能会倾向于通过观察误差条是否重叠,来推断组平均值之间差异的统计学显著性。事实上,仅凭误差条是否重叠来判断,其信息量远低于您的预期。不过,有一条规则值得记住:
当两个组的SEM误差条重叠,且样本量相等时,可以确定这两个组平均值之间的差异在统计学上不显著(P>0.05)。
反之则不成立。仅凭观察到一个标准误差(SE)条的上端位于另一个标准误差条的下端,并不能得出差异在统计学上显著的结论。 两条误差条不重叠这一事实,并不能让您对统计学显著性得出任何结论。两个均值之间的差异可能具有统计学显著性,也可能不具有统计学显著性。误差条不重叠这一事实无法帮助您区分这两种可能性。
如果误差条表示的是标准偏差(SD)而非标准误差(SE),则无法得出任何结论。两个均值之间的差异可能统计学显著,也可能不统计学显著。标准偏差误差条是否重叠,都无法帮助您区分这两种可能性。
显示 95% 置信区间 (CI) 的误差条比标准误误差条更宽。观察到两条 95% CI 误差条重叠并无帮助,因为两个均值之间的差异可能具有统计学显著性,也可能不具有统计学显著性。
有用的经验法则:如果两条95%置信区间(CI)误差条不重叠,且样本量大致相等,则该差异在统计学上显著,且P值远小于0.05(Payton 2003)。
在方差分析(ANOVA)后的多重比较中,显著性水平通常适用于整个比较族。当比较次数较多时,需要更大的差异才能被判定为“统计学显著”。但误差条通常是针对每个处理组单独绘制(并计算)的,而不考虑多重比较的情况。 因此,上述关于置信区间误差条重叠的规则在多重比较的背景下并不适用。
误差条类型 |
若重叠则得出何种结论 |
若不重叠的结论 |
标准差 |
无结论 |
无法得出结论 |
标准误 |
P > 0.05 |
无法得出结论 |
95% 置信区间 |
无法得出结论 |
P < 0.05 |
对此有两种思考方式。如果您真正关心的是统计学上的显著性,那么就无需在意误差条是否重叠。但如果您真正关心的是两个分布重叠的程度,那么就无需过多关注P值以及关于统计学显著性的结论。
上述经验法则仅在样本量相等或近似相等时成立。
以下是一个关于置信区间的经验法则不成立的示例(且样本量差异很大)。
样本 1:均值=0,标准差=1,n=10
样本2:均值=3,标准差=10,n=100
这两个样本的置信区间没有重叠,但P值却很高(0.35)。
下面是一个关于标准误(SE)的经验法则不成立的示例(且样本量差异很大)。
样本1:均值=0,标准差=1,n=100,标准误=0.1
样本 2:均值=3,标准差=10,n=10,标准误=3.33
标准误(SEM)的误差条相互重叠,但P值极小(0.005)。