我有一个包含32个变量的数据框“ math.numeric”。每行代表一个学生,每个变量都是一个属性。根据学生的最终成绩将他们分为5组。

数据如下:

head(math.numeric)
school sex age address famsize Pstatus Medu Fedu Mjob Fjob reason ... group
1      1   18  2       1       1       4    4    1    5    1          2
1      1   17  2       1       2       1    1    1    3    1          2
1      1   15  2       2       2       1    1    1    3    3          3
1      1   15  2       1       2       4    2    2    4    2          4
1      1   16  2       1       2       3    3    3    3    2          3
1      2   16  2       2       2       4    3    4    3    4          4


我正在对组1与所有其他组的每个变量进行t检验,以识别该组的显着不同的属性。我希望为每个测试提取p值,例如:

t.test(subset(math.numeric$school, math.numeric$group == 1),
      subset(math.numeric$school, math.numeric$group != 1))$p.value
t.test(subset(math.numeric$sex, math.numeric$group == 1),
        subset(math.numeric$sex, math.numeric$group != 1))$p.value
t.test(subset(math.numeric$age, math.numeric$group == 1),
        subset(math.numeric$age, math.numeric$group != 1))$p.value


我一直试图弄清楚如何创建一个循环来执行此操作,而不是一次写出每个测试。我已经尝试过for循环,但是很幸运,但是到目前为止我还没有碰到任何运气。

我对此还很陌生,因此我们将不胜感激。

考特尼

最佳答案

您的示例数据不足以实际对所有子组进行t检验。出于这个原因,我采用了iris数据集,其中包含3种植物:Setosa,Versicolor和Virginica。这些是我的团体。您将不得不相应地调整代码。下面,我展示了如何测试一组与所有其他组,一组与另一组以及各个组的所有组合。

一组与所有其他组的总和:

首先,假设我想将Versicolor和Virginica与Setosa进行比较,即Setosa是我的group 1,所有其他组应与之比较。以下是实现所需目标的一种简单方法:

sapply(names(iris)[-ncol(iris)], function(x){
             t.test(iris[iris$Species=="setosa", x],
                    iris[iris$Species!="setosa", x])$p.value
                    })
Sepal.Length  Sepal.Width Petal.Length  Petal.Width
7.709331e-32 1.035396e-13 1.746188e-69 1.347804e-60


在这里,我提供了数据集names(iris)中不同变量的名称-排除了指示分组变量[-ncol(iris)]的列(因为它是最后一列)-作为sapply的向量,其将相应的名称传递为我定义的函数的参数。

一组与其他各组:

如果要对所有组进行逐组比较,则可能会有所帮助:首先,创建要进行的所有组x变量组合的数据框,当然要排除分组变量本身和参考组。这可以通过以下方式实现:

comps <- expand.grid(unique(iris$Species)[-1], # excluding Setosa as reference group
                     names(iris)[-ncol(iris)] # excluding group column
                     )
head(comps)
        Var1         Var2
1 versicolor Sepal.Length
2  virginica Sepal.Length
3 versicolor  Sepal.Width
4  virginica  Sepal.Width
5 versicolor Petal.Length
6  virginica Petal.Length


在这里,Var1是不同的种类,而Var2是要进行比较的不同变量。在这种情况下,引用group 1或Setosa是隐式的。现在,我可以使用apply创建测试。我通过使用comps的每一行作为带有两个元素的参数来执行此操作,其中第一个参数指示轮到哪个组,第二个参数指示应比较哪个变量。这些将用于子集原始数据帧。

comps$pval <- apply(comps, 1, function(x) {
    t.test(iris[iris$Species=="setosa", x[2]], iris[iris$Species==x[1], x[2]])$p.value
    } )


其中第1组又名Setosa在功能中进行了硬编码。这为我提供了一个包含所有组合的p值的数据框(以Setosa作为参考组),以便于查找:

head(comps)
        Var1         Var2         pval
1 versicolor Sepal.Length 3.746743e-17
2  virginica Sepal.Length 3.966867e-25
3 versicolor  Sepal.Width 2.484228e-15
4  virginica  Sepal.Width 4.570771e-09
5 versicolor Petal.Length 9.934433e-46
6  virginica Petal.Length 9.269628e-50


组的所有组合:

您可以轻松地扩展以上内容,以生成一个数据框,其中包含每个组组合的t检验的p值。一种方法是:

comps <- expand.grid(unique(iris$Species), unique(iris$Species), names(iris)[-ncol(iris)])


现在,它具有三列。前两个是组,第三个是变量:

head(comps)
        Var1       Var2         Var3
1     setosa     setosa Sepal.Length
2 versicolor     setosa Sepal.Length
3  virginica     setosa Sepal.Length
4     setosa versicolor Sepal.Length
5 versicolor versicolor Sepal.Length
6  virginica versicolor Sepal.Length


您可以使用它来执行测试:

comps$pval <- apply(comps, 1, function(x) {
  t.test(iris[iris$Species==x[1], x[3]], iris[iris$Species==x[2], x[3]])$p.value
} )


我收到一条错误消息:该怎么办?

如果样本量太小或一组值恒定,则t.test可能会抛出错误消息。这是有问题的,因为它可能仅在特定的组中发生,并且您可能事先不知道它是哪个组。但是该错误将中断对apply的整个函数调用,并且您将看不到任何结果。

规避此问题并确定有问题的组的一种方法是将函数t.test包裹在dplyr::failwith周围(另请参见?tryCatch)。为了说明它是如何工作的,请考虑以下几点:

smalln <- data.frame(a=1, b=2)
t.test(smalln$a, smalln$b)
> Error in t.test.default(smalln$a, smalln$b) : not enough 'x' observations

failproof.t <- failwith(default="Some default of your liking", t.test, quiet = T)
failproof.t(smalln$a, smalln$b)
[1] "Some default of your liking"


这样,每当t.test抛出错误时,您就会得到一个字符作为结果,并且该运算将与其他组继续进行。不用说,您也可以将default设置为数字或其他任何值。它不必是字符。

统计免责声明:
综上所述,请注意进行多次t检验不一定是良好的统计实践。您可能希望调整p值以考虑多次测试,或者您可能希望使用执行联合测试的替代测试过程。

10-04 12:20
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