Thales,

Considerar a normalidade (ou seja se a distribuição é gaussiana ou não¹) apenas das diferenças seria estudar um processo diferente. Um processo onde apenas a distribuição das médias (então que passaríamos a tratar como uma amostra de uma população de resultados desse processo que gera essas diferenças).

O que pode ser ou não o caso do OP. 

Contudo, em geral, o teste t é um teste para verificar se uma medida de posição (média) de uma distribuição (assumida ser gaussiana) difere de outra outra (idem) e como hipótese nula assume-se que as duas amostras viriam da mesma distribuição e portanto a expectativa (diferença entre as duas amostras seria zero).

A formulação do teste pareado é feito para aumentar o poder do teste frente ao conhecimento adicional que o mesmo conjunto de indivíduos está contido em ambas as amostras, note porém que ainda se usa um outro parâmetro (estimado da(s) amostra(s)) a variância (ou desvio padrão) nas fórmulas, mantendo a premissa que os dados viriam de uma distribuição gaussiana.

Nesse caso a hipótese de a distribuição ser gaussiana é mantida para que o resultado do teste sobre a média possa ser analisado.

HTH

--
Cesar Rabak

[1] Meu ouvido e olhos podem ser distraídos pela palavra "normalidade" que muitos sentidos diferentes. . .


2014-04-25 13:23 GMT-03:00 Marcos Vital <marcosvital@gmail.com>:
Olá, Thales

Bom, não estou respondendo a sua dúvida sobre Monte Carlo (não conheço bem o método), mas queria fazer uma observação sobre o pressuposto da normalidade.

Como o seu teste é pareado, o cálculo do t é feito sobre as diferenças, e não sobre os valores brutos. Então acredito que você deva testar a normalidade das diferenças entre as variáveis x e y.

Fiz o teste rapidamente com os dados que você incluiu no email, e o shapiro agora não rejeita a normalidade. Veja:

dif<-x-y

shapiro.test(dif)

        Shapiro-Wilk normality test

data:  dif
W = 0.9716, p-value = 0.2683

Considere isso como possibilidade, então, pois é possível que você não precise sair do bom e velho teste t.

Abraços

Marcos

Em 25 de abril de 2014 12:00, <r-br-request@listas.c3sl.ufpr.br> escreveu:
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Message: 2
Date: Fri, 25 Apr 2014 08:55:04 +0200
From: Tropidurus Torquatus <t.torquatus@gmail.com>
To: r-br@listas.c3sl.ufpr.br
Subject: [R-br] [OFF-Topic] Distribuição Normal e teste de t
Message-ID: <E44FD9CC-9263-4D76-91B5-C084EDFB64C7@gmail.com>
Content-Type: text/plain; charset=windows-1252


Caros R-users,

Coloquei como off-topic pois acredito que esta seja mais uma dúvida conceitual do que de R ppd.

Dado que tenho dois conjuntos de dados:

x <- c ( 13.772 , 10.119 , 11.224 , 21.999 , 17.181 , 27.477 , 21.693 , 26.706 , 14.576 , 19.689 , 12.494 , 19.511 , 16.785 , 16.551 , 20.780 ,  0.000 , 25.867 , 28.223 , 26.059 , 21.668 , 18.209 , 20.186 , 28.320 , 26.946 , 16.218 , 16.814 , 16.859 ,  0.000 ,  0.000 ,  3.986 ,  1.625 , 17.286 , 28.149 , 19.404 , 21.669 , 22.058 , 14.947 , 14.512 , 21.177 , 29.997 , 20.958 , 15.123 , 28.932 , 23.807 , 30.589 , 10.208 , 20.076 , 18.897 , 14.666 , 13.955)

y <-  c ( 13.902 , 10.102 , 11.301 , 22.081 , 17.234 , 27.540 , 21.741 , 26.677 , 14.621 , 19.766 , 12.547 , 19.622 , 16.857 , 16.628 , 20.787 ,  0.000 , 25.943 , 28.313 , 26.166 , 21.724 , 18.255 , 20.307 , 28.387 , 27.079 , 16.202 , 16.857 , 16.875 ,  0.000 ,  0.000 ,  3.951 ,  1.681 , 17.353 , 28.273 , 19.422 , 21.724 , 22.164 , 14.902 , 14.458 , 21.174 , 30.024 , 20.949 , 15.101 , 28.926 , 23.850 , 30.597 , 10.147 , 20.035 , 18.873 , 14.691 , 13.892)

As duas amostras estão pareadas.
As duas amostras falham para o teste de normalidade:

> shapiro.test ( x )

        Shapiro-Wilk normality test

data:  testetcompounds$tR...tM.UV.ABC
W = 0.9373, p-value = 0.01057

> shapiro.test ( y )

        Shapiro-Wilk normality test

data:  testetcompounds$tR...tM.UV.ABC.Group10
W = 0.9372, p-value = 0.01043

No livro Bayesian Computation with R

Sugere que para distribuições não normais é necessário fazer o teste de Monte Carlo

Com a seguinte função
=======================================================
 tstatistic = function ( y , x )
  {
  m = length ( y )
  n = length ( x )
  sp = sqrt( ( ( m - 1 ) * sd ( y ) ^ 2 + ( n - 1 ) * sd ( x ) ^ 2 ) / ( m + n - 2 ) )
  t = ( mean ( y ) - mean ( x ) ) / ( sp * sqrt ( 1 / m + 1 / n) )
  return ( t )
  }
========================================================
Retornando

t = -0.02242564

Em seguida o teste:
========================================================
alpha = 0.01 ; m = 50 ; n = 50  # sets alpha, m and n ( alpha is the stated significance level, m and n are the samples sizes )
N = 10000                                       # sets the number of simulations
n.reject = 0                                    # counter of num. of rejections
for ( i in 1 : N )
  {
  x = rnorm ( m , mean = x , sd = x )                                                                                                                                                   # simulates xs from population 1
  y = rnorm ( n , mean = y , sd = y )                                                                                                                                                   # simulates ys from population 2
 t = tstatistic ( y , x )                       # computes the t statistic
  if ( abs ( t ) > qt ( 1 - alpha / 2 , n + m - 2) )
    n.reject = n.reject + 1                                                                                                                                                                     # reject if |t| exceeds critical pt
  }
true.sig.level = n.reject/N                                                                                                                                                                     # est. is proportions of rejections
========================================================
Retornando

true.sig.level = 0.0049


Problema Conceitual

1) Como interpretar esse resultado?


Porém ainda há uma diferença entre o t calculado por essa fórmula e o t calculado com o comando t.stat (padrão do R)

================================================================
t = t.test ( y , x , mu = 0 , paired = TRUE , var.equal = TRUE , conf.level = 0.9999 )
t

        Paired t-test

data:  y and x
t = 4.6437, df = 49, p-value = 2.594e-05
alternative hypothesis: true difference in means is not equal to 0
99.99 percent confidence interval:
 0.003082235 0.067077765
sample estimates:
mean of the differences
                0.03508

================================================================

E finalmente? minha média da diferencia é conhecida e não é zero, assim utilizei o seguinte comando:

t = t.test ( y , x , mu = 0.87 , paired = TRUE , var.equal = TRUE , conf.level = 0.9999, alternative = "less? )


Paired t-test

data:  y and x
t = -110.5231, df = 49, p-value < 2.2e-16
alternative hypothesis: true difference in means is less than 0.87
99.99 percent confidence interval:
       -Inf 0.06545182
sample estimates:
mean of the differences
                0.03508

2) Problema de Comando? como fazer a simulação de Monte Carlo na situação acima?


* Obs.: aceito sugestões de leitura sobre o assunto e comando alternativos para comparar a médias


Muito obrigado e me desculpe pelo longo e-mail.


Thales




--
Marcos Vinícius Carneiro Vital
Universidade Federal de Alagoas
Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde
Setor de Biodiversidade e Ecologia

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