三、总体率的假设检验(u 检验)
推断单个总体率(或总体构成比)π是否等于已知总体率π0,和推断两个总体率π1 和π2 是否相等,其假设检验的基本思想和步骤和总体均数的假设检验相同。只是总体均数的假设检验其样本检验统计量为 t,称为 t 检验; 而总体率的假设检验其样本检验统计量为 u,称为 u 检验。
1.样本率和总体率比较的 u 检验从未知总体率π的两类构成总体抽取含量 n 的样本,推断π是否等于π0(一般为理论率或标准率,如某病用常规药的治愈率)。作 p 和π0 比较的 u 检验,据(8·10)式,计算 u 值的公式为
u = p − π0
(8·13)
例 8·5 根据以往经验,一般胃溃疡病患者中有 20%发生胃出血症状。现某医院观察 65 岁以上胃溃疡病人 152 例,有 48 例发生胃出血症状。问老年胃溃疡病患者是否较容易发生胃出血?
已知一般胃溃疡病患者总体的胃出血发生率π0 为 0.2,设 65 岁以上老年胃溃疡患者总体的胃出血发生率为π,假设为:
H0:π=0.2
H1:π>0.2 单侧α=0.05
今π0=0.2,n=152,X=48,
据(8·13)式有
p = 48
152
= 0.316 = 31.6%
u = = 3.58
单侧 u0.01=2.326,现 u>u0.01,得 p<0.01。按α=0.01 水准拒绝 H0, 接受 H1,认为老年胃溃疡病患者较一般胃溃疡病患者较容易发生胃出血。
2.两个样本率比较的 u 检验 从两个未知总体率π1 和π2 的两类构成总体分别抽取含量 n1 和 n2 的两个样本,数理统计学中证明,当π1=π2=π时, 两个样本率之差 p1-p2 的总体均数为 0,标准差为
σ p1 −p2 =
(8·14)
σp1-p2 为两个率之差的标准误,其样本估计值为
sp1 −p2 =
(8·15)
式中 pc 为两个样本的合并率,是π的点估计。设 p1=X1/n1,p2=X2/n2, 则 p2=(X2+X2)/(n1+n2)或 pc=(n1p1+n2p2)/(n1+n2)。
当两个样本满足正态近似条件时,标准正态变量为
u = p1 − p 2 =
sp −p
p1 − p2
(8·16)
推断π1 是否等于π2,作 p1 和 p2 比较的 u 检验,用(8·16)式计算 u 值。
例 8·6 在某山区小学随机抽取男生 80 人,其中肺吸虫感染 23 人;随
机抽取女生 85 人,肺吸虫感染 13 人。问该山区小学男生和女生的肺吸虫感染率有无差别?
设该山区小学男生总体的肺吸虫感染率为π1,女生总体的肺吸虫感染率为π2,假设为:
H0:π1=π2 H1:π1≠π2 α=0.05
今 n1=80,X1=23;n1=85,X2=13。
p = 23 = 0.2875
1 80
p = 13 = 0.1529
2 85
据(8·16)式有
u =
p = 23 + 13 = 0.2182
c 80 + 85
= 2.092
双侧 u0.05=1.96,现 u>u0.05,p<0.05,按α=0.05 水准拒绝 H0,接受H1,认为该山区小学男生和女生的肺吸虫感染率有差别,男生高于女生。