第二节 两样本比较的秩和检验
(Wilcoxon 两样本比较法)
本法是通过两个样本的观察值来推断两个总体的分布位置是否相同,其检验假设是两个总体的分布位置相同,备择假设是两个总体的分布位置不同。常用 Wilcoxon 秩和检验。Wilcoxon 秩和检验其基本步骤如下:1.建立假设 2.编秩将两样本观察值从小到大统一编秩,如相同观察值不在同一样本内,应取平均秩。
- 求含量较小的样本秩和,记为 T;如果两样本含量相等,那就任取一个样本的秩和。为核对是否计算有误,可看两个样本的秩和相加是否等于
N( N + 1) ,如果相等,说明计算无误,这里N = n + n 。
2 1 2
- 判断结果以 n1、n2-n1 及 T 查表 9—4 做两样本比较秩和检验得 P 值, 按所取检验水准作出推断结论。查表时,若统计量 T 值在某一行的上、下界值范围内,其 P 值大于表中相应的 P;若 T 值在上、下界值范围外,其 P 值小于表中相应的 P;若 T 值恰等于上、下界值,其 P 值等于表中相应的 P 值。
如果样本含量较大,表中查不到时,可用正态近似法作检验,公式为:
u = (9·3)
当相同秩次较多时,应采用校正公式:
u =
(9·4)
式中 ti 为第 i 个相同秩次的个数。
例 9·2 某实验室观察局部温热治疗小鼠移植性肿瘤的疗效,以生存日数作为观察指标,资料见表 9-3 的第(1)、(3)栏,试检验两组小鼠生存日数有无差别?
表 9 - 3 两组小鼠发癌后生存日数
实验组 对照组
生存日数 秩次 生存日数 秩次
(1) (2) (3) (4)
10 |
9.5 |
2 |
1 |
---|---|---|---|
12 |
12.5 |
3 |
2 |
15 |
15 |
4 |
3 |
15 |
16 |
5 |
4 |
16 |
17 |
6 |
5 |
17 |
18 |
7 |
6 |
18 |
19 |
8 |
7 |
20 |
20 |
9 |
8 |
23 |
21 |
10 |
9.5 |
90 以上 |
22 |
11 |
11 |
12 |
12.5 | ||
n1=10 |
T1=170 |
13 n2=12 |
14 T2=83 |
- 建 立 假 设 H0:两总体分布相同,或两总体分布位置相同H1:两总体分布位置不同
α=0.05
- 编秩将全部 22 个观察值从小到大标出其秩次,见表 9-3 第(2)、(4)
栏。表中实验组和对照组均有10,取平均秩次是9.5( 9 + 10 )。两组均有
2
12,取平均秩次是12.5( 12 + 13 )。实验组有两个15,因为是在同一组内,
2
故不必取平均秩次。
-
以样本含量较少组的秩和为 T,本例 T=170。
-
判断结果查表 9-4 两样本比较秩和检验用 T
界值表,双侧检验,当n1=10,n2-n1=12-10=2 时,170>154,得 P<0.01,按α=0.05 水准拒绝 H0, 接受 H1,故可认为实验组生存日数较对照组长。
本法的基本思想:由上可见,假定含量分别为 n1 和 n2 的两个样本,来自同一总体(或分布相同的两个总体),则 n1 样本的 T 与平均秩和一般相差不大,若相差悬殊,超出了表 9-4 按α水准的界值范围,表示抽得现有样本统计量 T 值的概率很小,因而在α水准上拒绝无效假设 H0;相反,若 P 不小, 则不能拒绝无效假设 H0。
表 9-4T 界值表(两样本比较的秩和检验用)
单侧 双侧
每组 1 行 P=0.05 P=0.10 2 行 P=0.025 P=0.05
3 行 P=0.01 P=0.02
4 行 P=0.005 P=0.01
n1 n2-n1
(较小n) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
3 |
6-15 |
7-17 |
7-20 |
8-22 |
9-24 |
9-27 |
10-29 |
11-31 |
11-34 |
12-36 |
13-38 |
5-16 |
6-18 |
6-21 |
7-23 |
7-26 |
8-28 |
8-31 |
9-33 |
10-35 |
10-38 |
11-40 |
|
5-16 |
5-19 |
6-21 |
6-24 |
6-27 |
7-29 |
7-32 |
7-35 |
8-37 |
8-40 |
9-42 |
|
5-16 |
5-19 |
5-22 |
5-25 |
6-27 |
6-30 |
6-33 |
6-36 |
7-38 |
7-41 |
7-44 |
|
4 |
12-24 |
13-27 |
14-30 |
15-33 |
16-36 |
17-39 |
18-42 |
19-45 |
20-48 |
21-51 |
22-54 |
11-25 |
12-28 |
12-32 |
13-35 |
14-38 |
15-11 |
16-44 |
17-47 |
17-47 |
18-54 |
19-57 |
|
10-26 |
10-30 |
11-33 |
12-36 |
12-40 |
13-13 |
14-46 |
14-50 |
15-53 |
16-56 |
16-60 |
|
9-27 |
10-30 |
10-34 |
11-37 |
11-41 |
12-14 |
12-18 |
13-51 |
13-55 |
14-58 |
15-61 |
|
5 |
19-36 |
20-40 |
22-43 |
24-46 |
25-50 |
26-54 |
27-58 |
29-31 |
30-65 |
32-68 |
33-72 |
18-37 |
19-41 |
20-45 |
21-49 |
22-53 |
24-56 |
25-60 |
26-64 |
27-68 |
29-71 |
30-75 |
|
16-39 |
17-43 |
18-47 |
19-51 |
20-55 |
21-59 |
22-63 |
23-67 |
24-71 |
25-75 |
26-79 |
|
15-40 |
16-44 |
17-48 |
18-52 |
19-56 |
19-61 |
20-65 |
21-69 |
22-73 |
23-77 |
24-81 |
N1 n2-n1
(较小n) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
6 |
28-50 |
30-54 |
32-58 |
33-63 |
35-67 |
37-71 |
39-75 |
41-79 |
42-84 |
44-88 |
46-92 |
26-52 |
28-56 |
29-61 |
31-35 |
32-70 |
34-74 |
36-78 |
37-83 |
39-87 |
41-91 |
42-96 |
|
21-54 |
26-58 |
27-63 |
28-68 |
30-72 |
31-77 |
32-82 |
34-86 |
35-91 |
36-96 |
38-100 |
|
23-55 |
24-60 |
25-65 |
27-69 |
28-74 |
29-79 |
30-84 |
31-89 |
32-94 |
34-98 |
35-103 |
|
7 |
39-66 |
41-71 |
43-76 |
46-80 |
48-85 |
50-90 |
52-95 |
54-100 |
57-104 |
59-109 |
61-114 |
37-68 |
39-73 |
41-78 |
43-83 |
45-88 |
46-94 |
48-99 |
50-104 |
52-109 |
54-114 |
56-119 |
|
34-71 |
36-76 |
38-81 |
39-87 |
41-92 |
43-97 |
44-103 |
46-108 |
48-113 |
49-119 |
51-124 |
|
33-72 |
34-78 |
36-83 |
37-89 |
39-94 |
40-100 |
42-105 |
43-111 |
45-116 |
46-122 |
48-127 |
|
8 |
52-84 |
54-90 |
57-95 |
60-100 |
62-106 |
65-111 |
67-117 |
70-122 |
73-127 |
75-133 |
78-138 |
49-87 |
51-93 |
54-98 |
56-104 |
58-110 |
61-115 |
63-121 |
65-127 |
68-132 |
70-138 |
72-144 |
|
46-90 |
48-96 |
50-102 |
52-108 |
54-114 |
56-120 |
58-126 |
60-132 |
62-138 |
64-144 |
66-150 |
|
44-92 |
46-98 |
47-105 |
49-111 |
51-117 |
53-123 |
55-129 |
57-135 |
59-141 |
61-147 |
62-154 |
|
9 |
66-105 |
69-111 |
72-117 |
75-123 |
78-129 |
81-135 |
84-141 |
87-147 |
90-153 |
93-159 |
96-165 |
63-108 |
66-114 |
68-121 |
71-127 |
74-133 |
77-139 |
79-146 |
82-152 |
85-158 |
88-164 |
90-171 |
|
59-112 |
62-118 |
64-125 |
66-132 |
69-138 |
71-145 |
74-151 |
76-158 |
76-164 |
81-174 |
83-178 |
|
57-114 |
59-121 |
64-128 |
63-135 |
65-142 |
68-148 |
70-155 |
72-162 |
74-169 |
77-175 |
79-182 |
|
10 |
83-127 |
86-134 |
89-141 |
93-147 |
96-154 |
100-160 |
103-167 |
107-173 |
110-180 |
114-186 |
117-193 |
79-131 |
82-138 |
85-145 |
88-152 |
91-159 |
94-166 |
97-173 |
101-179 |
104-186 |
107-193 |
110-200 |
|
74-136 |
77-143 |
80-150 |
83-157 |
85-165 |
88-172 |
91-179 |
94-186 |
97-193 |
100-200 |
102-208 |
|
71-139 |
74-146 |
76-154 |
79-161 |
82-168 |
84-176 |
87-183 |
89-191 |
92-198 |
95-205 |
97-213 |
|
11 |
101-152 105-159 109-166 112-174 |
116-181 |
120-188 124-195 128-202 |
132-209 |
136-216 |
139-224 |
|||||
96-157 100-164 103-172 107-179 |
110-187 |
114-194 118-201 121-209 |
125-216 |
128-224 |
132-231 |
||||||
91-162 94-170 97-178 101-185 |
104-193 |
107-201 110-209 113-217 |
117-224 |
120-232 |
123-240 |
||||||
88-165 91-173 94-181 97-189 |
100-197 |
102-206 105-214 108-222 |
111-230 |
114-238 |
117-246 |