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

  1. 求每对观察值的差数

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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

∑(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

  1. 求差如表 9-1 第(4)栏

  2. 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

  1. 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