第一节 配对资料的符号秩和检验
(Wilcoxon 配对法)
如果两个总体分布的位置相同,这些配对数值之代数差应服从于以 0 为中心的对称分布,也就相当于把这些差按其绝对值大小编秩并标上原来差值的符号后,正秩和与负秩和在理论上应是相等的,即使有些差别,也只能是一些随机因素造成的差别,在一定的范围内。如果差别太大,就拒绝分布位置相同的假设。其检验假设是差值的总体中位数等于 0,备择假设是差值的总体中位数不等于 0。
检验步骤: 1.建立假设
-
求每对观察值的差数
-
编秩
依差值的绝对值从小到大编秩,并标明原差值的正负号。若有几个差值的绝对值相等,则取其平均秩次。差值为 0 的,弃去不计,并相应减少对子数 n。
-
求秩和 分别求正、负秩次之和,并以绝对值较小者为统计量 T 值。
-
判断结果 查表 9-2 配对比较的秩和检验界值表,得 P
值,按所取检验水准作出推断结论。
如 n>25,可按下式作正态近似检验:
u = (9·1)
如果有相同秩次,应用下面的校正公式:
u =
(9·2)
式中 ti 为第 i 个相同秩次的个数。如有相同秩次:3.5,3.5,6,6,6
则
∑(t 3 − t ) = (23 − 2) + (33 − 3) = 30
例 9·1 分别用重量法及 EDTA 法测定 9 个水样的硫酸盐含量如表 9-1
的第(2)、(3)栏,问两种测定方法的结果有无差别? 1.建立假设
H0:差值的总体中位数为 0
H1:差值的总体中位数不为 0 α=0.05
-
求差如表 9-1 第(4)栏
-
编秩 即按差数的绝对值大小来编排秩次,差数为 0
的略去不计。本例有一个差数为 0,所以 n=8。在这 8 个差数中,绝对值最小的秩次是 1,最后一个秩次是 8。再把原差值的正负号加到所编秩次上。见表 9-1 第(5)栏。
表 9 — 1 两种方法测定 9 个水样的硫酸盐含量( mg/L )
水样号 |
EDTA 法 |
重量法 |
差值秩次 |
|
---|---|---|---|---|
(1) |
(2) |
(3) |
(4)=(2)-(3)(5) |
|
1 |
115.3 |
115.3 |
0 |
|
2 |
355.4 |
354.0 |
1.4 |
4 |
3 |
336.2 |
337.5 |
-1.3 |
-3 |
4 |
215.2 |
222.3 |
-7.1 |
-8 |
5 |
159 |
156.4 |
3.1 |
5 |
6 |
57.6 |
56.6 |
1.0 |
2 |
7 |
59.5 |
58.7 |
0.8 |
1 |
8 |
653.2 |
658.6 |
-5.4 |
-6 |
9 |
786.7 |
792.6 |
-5.9 |
-7 |
12 ,-24 |
- 求秩和 分别计算有正号和负号的秩和分别为 12 和 24,其中较小者为
12,因此本例 T=12。5.判断结果查表 9-2 T 界值表(配对比较的符号秩和检验用下侧界值,T 值越大,P 值越大),本例作双侧检验,n=8 时,T0.05,8=3, T>T0.05,8,因此 P>0.05(或 T0.10,8=5,P>0.10),按α=0.05 水准不拒绝H0,故尚不能认为两法测定水样的硫酸盐含量有差别。
表 9 - 2 T 界值表(配对比较的符号秩和检验用)
n |
单侧: 0.005 |
0.01 |
0.025 | 0.05 |
---|---|---|---|---|
双侧: 0.010 |
0.02 |
0.05 | 0.10 | |
5 |
||||
6 |
0 | 2 | ||
7 |
0 | 2 | 3 | |
8 |
0 | 1 | 3 | 5 |
9 |
1 | 3 | 5 | 8 |
10 |
3 | 5 | 8 | 10 |
11 |
5 | 7 |
10 |
13 |
12 |
7 | 9 |
13 |
17 |
13 |
9 |
12 |
17 |
21 |
14 |
12 |
15 |
21 |
25 |
15 |
15 |
19 |
25 |
30 |
16 |
19 |
23 |
29 |
35 |
17 |
23 |
27 |
34 |
41 |
18 |
27 |
32 |
40 |
47 |
19 |
32 |
37 |
46 |
53 |
20 |
37 |
43 |
52 |
60 |
21 |
42 |
49 |
58 |
67 |
22 |
48 |
55 |
65 |
75 |
23 |
54 |
62 |
73 |
83 |
24 |
61 |
69 |
81 |
91 |
25 68 76 89 100