两个总体参数的检验
三、两个总体参数的检验
一、 两个总体均值之差的检验
在研究中,往往需要比较两个总体的差异, 如甲、乙两种不同的生产方法对产品的平均产量 是否有显著性差异,新、旧药品治疗病人的平均 治愈率是否有显著性差异,等等。根据样本获得 方式的不同及方差是否已知,两个总体均值的检 验可分为方差已知和未知两种情形,同时也要参数的检验
在方差相等的情况下,独立样本T检验的结 果应看“假设方差相等”一行,相应的双尾检测概 率“Sig.(双侧)”为0.077,在显著性水平为0.05 的情况下,t统计量的概率P>0.05,故不应拒绝 原假设,因此认为两个样本的均值是相等的,在 本例中,不能认为新、旧两种施肥方案对产量有 显著性的影响。
单击“继续”按钮返回“独立样本T检验”对话框,再单击“确定 ”按钮,运行结果如图6-18和图6-19所示。
图6-18 独立样本T检验的基本描述统计量
图6-19 独立样本T检验结果
三、两个总体参数的检验
图6-18所示为独立样本T检验的基本描述统计量,包括两个 样本的均值、标准差和均值的标准误差。图6 19给出了两种T检 验的结果,分别为在样本方差相等情况下的一般T检验结果和在 样本方差不相等情况下的校正T检验结果。两种T检验结果到底应 该选择哪一个取决于图6-19中的“方差方程的Levene 检验”一 项,即方差齐性检验结果。对于齐性,这里采用的是F检验,表 中第二列是F的值,为0.108,第三列是对应的概率P值,为0.746 。如果显著性水平为0.05,由于概率P值大于0.05,因而可以认 为两个总体方差无显著性差异,即方差具备齐性。
三、两个总体参数的检验
3. 两个总体均值样本匹配的情形
检验两个总体均值之差时,有时两个样本不是独立的而是成 对的,如比较同一组工人使用两种操作方法的生产效率是否相 同,比较同一批消费者对两个不同品牌的评分有何差异,等等 。这类假设检验问题可以转化为一个样本的均值检验问题,其 方法是:先计算出每一对样本数据的差值:di=xi- xj(i,j=1,2,…,n);然后将这n个差值看作一个样本,把(μ1-μ2)看 作待检验的一个总体参数(成对差值的总体均值,记为d),原来 的检验问题就转化为根据一个样本去检验d是否等于(或小于、 大于)假设值d0。为了简便,通常取d0≥0。
解:设μ1为甲方案的平均减肥体重,μ2为乙方案的平均减肥体重 。 根据题意可知,这是一个右侧检验问题,可建立假设为
H0∶μ1-μ2≤0 H1∶μ1-μ2>0
三、两个总体参数的检验
因为两个总体方差已知,所以其统计量的值为
当α=0.05时,zα=1.645,因为Z>zα,落入拒绝域,所 以要拒绝原假设,接受备择假设,表明甲方案的减肥效果优于 乙方案。
(6-15)
三、两个总体参数的检验
(2)当两个总体方差相等时,即
,如果样本为小样本,
那么要利用两个样本方差来估计,这时需要将两个样本的数据组合在一
起,以给出总体方差的合并估计量,合并方差的估计量计算公式为
(6-16)
(3)当两个总体方差不相等时,即
,两个样本均值之差
经标准化后近似服从自由度为v的t分布,这时的检验统计量为
(6-17)
三、两个总体参数的检验
由于计算的自由度一般为非整数,因而需四舍五入后再查t分布表(见 附表2)。表6-8总结了方差未知情况下两个总体均值之差的检验方法。
表6-8 方差未知情况下两个总体均值之差的检验方法
三、两个总体参数的检验
下面利用SPSS软件来求解例6-14。 独立样本T检验的具体步骤如下: ①数据输入及处理。根据所给的数据在SPSS数据文件中建立两个变 量,分别为“方案”和“产量”,度量标准分别为“名义”和“度量” ,变量“方案”的标签为“a-方案A,b-方案B”,录入数据后,进行数 据保存。 ②独立样本T检验的设置。在数据管理窗口中,执行“分析”→“比 较均值”→“独立样本T检验”命令,弹出“独立样本T检验”对话框。 将左侧列表框中的“产量”选项选入“检验变量”列表框中。
若两个总体服从非正态分布,但方差已知,那么当样本足 够大(大样本)时,两个总体均值是否相等的检验与此相同。
三、两个总体参数的检验
2. 两个总体服从正态分布且方差未知
当两个总体方差未知时,可分以下几种情况进行分析: (1)如果样本为大样本,可以分别用样本方差s2替代总体方差 σ2,此时的检验统计量为
三、两个总体参数的检验
将左侧列表框中的“a-方案A,b-方案B”(一般是指分类变 量)选入“分组变量”列表框中后,将在“方案”变量名后面显示 括号,在括号内显示两个问号(见图6-15),单击“定义组”按 钮,弹出“定义组”对话框。如图6-16所示,用特定的变量值分 组,当变量的取值等于“组1(1)”文本框中的值时,将其划为 第1组;当变量的取值等于“组2(2)”文本框中的值时,将其划 为第2组。
项目
两个总体参数的检验
三、两个总体参数的检验
在现实生活中,有时候人们需要对两个总体参数 进行比较,看它们是否存在显著的差异,如比较两个 不同的企业生产的同类产品的使用寿命是否有显著性 差异,某农作物产量在不同地区的稳定性是否相同, 不同班级的同一门课程的成绩是否有差异,等等。两 个总体参数的检验主要包括两个总体均值之差的检验 、两个总体比率之差的检验和两个总体方差比的检验 等。
三、两个总体参数的检验
1. 两个总体服从正态分布且方差已知
在样本不论大小的情况下,两个样本均
值之差
的抽样分布近似服从正态分
布,经过标准化后则服从标准正态分布,如
果两个总体方差
已知,则检验统计量
为
(6-14)
三、两个总体参数的检验
【例6-13】 现需要对甲、乙两种减肥方案的减肥效果进行数据 分析。经验表明,这两种方法的减肥效果都近似服从标准正态分布 ,且已知标准差为3kg和4kg,现分别从甲、乙两种方案中随机抽 取10人和14人,所得样本的平均值为20kg和17kg。试问在显著性 水平α=0.05的情况下,甲方案的减肥效果优于乙方案吗?
三、两个总体参数的检验
图6-15 “独立样本T检验”对话框
图6-16 “定义组”对话框
三、两个总体参数的检验
单击“继续”按钮,返回“独立样本T检验”对话框,单击“选项”按钮, 弹出“独立样本T检验:选项”对话框,各选项的设置如图6-17所示。
图6-17 “独立样本T检验:选项”对话框
三、两个总体参数的检验