探索性数据分析ToothGrowth

统计推断 – ToothGrowth Data --- Statistical Inference – ToothGrowth Data (rstudio-pubs-static.s3.amazonaws.com)

R内置数据集：ToothGrowth
牙齿生长数据集包含了研究维生素C对60只豚鼠牙齿生长影响的实验结果。每只动物通过两种给药方法（抗坏血酸VC或橙汁OJ），接受三种剂量水平的维生素C（0.5、1.0和2.0mg/天）。

加载ToothGrowth数据集

library(datasets)
data("ToothGrowth")
str(ToothGrowth)
head(ToothGrowth)

数据基本信息
数据摘要

画图

library(ggplot2)
ggplot(data=ToothGrowth, aes(x=as.factor(dose), y=len, fill=supp)) +
  geom_bar(stat="identity") +
  facet_grid(. ~ supp) +
  guides(fill=guide_legend(title="Supplement Type"))+
  labs(x = "Dose", y = "Tooth Growth")

牙齿长度与剂量的条形图

g <- ggplot(ToothGrowth, aes(dose,len))
g+geom_point(aes(color=supp)) +ggtitle("Tooth Length vs Dose Amount") + xlab("Dose Amount") + ylab("Tooth Length") 

牙齿长度与剂量的散点图

g + geom_boxplot(aes(fill=dose)) + facet_grid(.~supp) + xlab("Dose Amount") + ylab("Tooth Length") + ggtitle("Tooth Length vs Dose Amount by Supplement Type")

牙齿长度与剂量的箱线图

图形显示：两种给药方法的剂量较高时，牙齿长度似乎更高。

统计检验

library(dplyr)
t.test(len~dose,data=filter(ToothGrowth, supp=="OJ"& (dose=="0.5" | dose=="1")))$p.value

[1] 8.784919e-05

t.test(len~dose,data=filter(ToothGrowth, supp=="OJ"& (dose=="1" | dose=="2")))$p.value

[1] 0.03919514

t.test(len~dose,data=filter(ToothGrowth, supp=="VC"& (dose=="0.5" | dose=="1")))$p.value

[1] 6.811018e-07

t.test(len~dose,data=filter(ToothGrowth, supp=="VC"& (dose=="1" | dose=="2")))$p.value

[1] 9.155603e-05
所有 p 值都小于 0.05，这意味着无论使用哪种给药方法，剂量对牙齿长度都有正向影响。

按剂量显示牙齿长度与补充剂类型的箱线图。

按剂量分组显示牙齿长度与计量箱线图

当剂量为 2 毫克/天时，补充剂类型似乎不会影响牙齿长度。对于其余剂量水平，我们需要进行进一步的测试。

> t.test(len~supp,data=filter(ToothGrowth, dose=="0.5"))$p.value
#[1] 0.006358607
> t.test(len~supp,data=filter(ToothGrowth, dose=="1"))$p.value
#[1] 0.001038376
> t.test(len~supp,data=filter(ToothGrowth, dose=="2"))$p.value
#[1] 0.9638516

根据 p 值，当剂量为 2 mg/天时，两种补充剂类型之间的效果差异不显着。然而，当剂量相对较低（0.5 或 1 毫克/天）时，OJ会导致比 VC 更长的牙齿长度