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第七章 平均数差异的显著性检验


n
——第一个与第二个变量的总体方差; r——两个变量的相关系数 n——样本的容量(n对相关样本)
2 12 2
10
第一节 平均数差异显著性检验的基本原理
二、平均数之差的标准误 平均数之差的标准误——两个总体标准差已知 2、独立样本——
D

2 1
n1


2 2
n2
n1、n2——第一个与第二个样本的容量
第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: 分别用平均数差异的标准误的三种不同形式计算t值: ①用D计算
t
D
D D
2
n( n 1)
( D ) / n
2
19
第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: ②用总体标准差估计值S计算
23
第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
二、同一组对象的情况 例1 32人的射击小组经过三天集中训练,训练前后分数如表, 问三天集训有无明显效果?
检验的步骤:
(1)提出假设
H0:μ1≤μ2(或μD≤0) H1:μ1>μ2(或μD>0)
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
二、同一组对象的情况 例1 检验的步骤: (2)选择检验统计量并计算其值 ——假定训练前后射击得分是从两个正态总体抽出的相关样 本,那么它们差数的总体也呈正态分布; ——而差数的总体标准差σD未知, ——于是样本的差数平均数与差数的总体平均数的离差统计 量呈t分布。 ——但因差数的数目n=32>30,t分布接近正态,也可以用 Z检验近似处理。
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
二、同一组对象的情况 例1 检验的步骤: (2)选择检验统计量并计算其值 下面用差数的平均数标准误三种不同形式计算Z值: ①用D计算
Z
D 0
2 2 D ( D ) /n n(n 1)
26
第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
二、同一组对象的情况 例1 检验的步骤: (2)选择检验统计量并计算其值 下面用差数的平均数标准误三种不同形式计算Z值: ②用总体标准差估计值S计算
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: (4)统计决断 根据自由度df=n-1=10-1=9,查t值表,t(9)0.05=2.262, t(9)0.01=3.250。 由于实际计算出来的︱t︱=3.456>3.250= t(9)0.01,则P< 0.01 根据统计决断规则,在0.01显著水平上拒绝H0,而接受H1。 其结论:小学分散识字与集中识字教学法有极其显著性差异。 分散识字教学法优于集中识字教学法。
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第三节 独立样本平均数差异的显著性检验
一、独立大样本平均数差异的显著性检验 例1 检验步骤: (2)选择检验统计量并计算其值 2 2 X X ——于是可用公式
SD
1
作为平均数之差的标准误,并用Z检验近似处理。其检验统 计量为:
n1

2
n2
Z
X1 X 2
1
2 X
n1

2 X
2
n2
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
相关样本——两个样本内个体之间存在着一一对应关系, 这两个样本称为相关样本。 相关样本有以下两种情况: 1用同一个测验对同一组被试在实验前后进行两次测验, 所获得的两种测验结果是相关样本。 2根据某些条件基本相同的原则,把被试一一匹配成对, 然后对每对被试随机分入实验组和对照组,实施不同的实 验处理后,用同一个测验所获得的测验结果,也是相关样 本。
一、独立大样本平均数差异的显著性检验 ——当两个总体标准差未知时,两个独立大样本平均数之差 的标准误,用下式估计:
SD
1

2 X1
n1


2 X2
n2
2 2 X X ——第一个与第二个样本的方差; 2
n1、n2——第一个与第二个样本的容量。
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第三节 独立样本平均数差异的显著性检验
一、独立大样本平均数差异的显著性检验 例1 高一学生英语测验成绩如表,问男女英语测验成绩是否有显 著性差异? 检验步骤: (1)提出假设 H0:μ1=μ2 H1:μ1≠μ2 (2)选择检验统计量并计算其值 ——男女生英语测验分数是从两个相应总体随机抽出的独立 样本; ——两个总体标准差未知; ——但两个样本容量较大,即n1=180>30,n2=174>30;
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: 其统计量为
D D D 0 t SD SD
D ——差数的总体平均数; S D ——差数平均数的标准误或平均数差异的标准误。
D ——样本的差数平均数或两个样本平均数之差;
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: 因为本例两个总体标准差未知,其差数平均数的标准误需要 估计,其估计量有三种形式: ①用观察值的差数D表示
SD
2 2 D ( D ) /n n(n 1)
n——差数的个数 D——观察值的差数
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: ②用总体标准差估计值S表示
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 为揭示小学二年级的两种识字教学法是否有显著性差异,根 据学生的智力水平、努力程度等条件基本相同的原则,将学 生配成10对,并把每对学生随机分入实验组和对照组,实 施不同教学法,后期统一测验,并统计结果。每对学生的分 数都有一个差数(D=X1-X2)。 假如两种识字教学法没有本质区别,则它们差数的总体平均 数应当等于零。也就是说,两个总体平均数之差为零。
SD
S1S2
2 S12 S 2 2rS1S 2 n
——第一个与第二个总体标准差的估计值 r——两个变量的相关系数
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: ③用样本标准差σX表示
SD

2 X1

2 X2
2r X 1 X 2
n 1
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第一节 平均数差异显著性检验的基本原理
一、平均数差异显著性检验的原理 首先,提出 ——零假设(即两个总体平均数之间无差异H0:μ1-μ2=0) ——备择假设(H1:μ1-μ2≠0)。 然后,以两个样本平均数差的抽样分布为理论依据,来考察 ——两个样本平均数是否来自于这样的两个总体, 即这两个总体的平均数之差为零。 ——也就是看样本平均数之差在其抽样分布上出现的概率如何。
X
临界值
样本统计量
1 2 0
第一节 平均数差异显著性检验的基本原理
二、平均数之差的标准误 平均数之差的标准误 ——是两个样本平均数差的抽样误差。 ——是用一切可能的样本平均数之差在抽样分布上的标准 差来表示。 由公式推导知: ——两个变量之差的平均数等于两个变量平均数之差。 ——两个变量之差的离差等于两个变量离差之差。
1 2 1 2
n 1
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第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
二、同一组对象的情况 例1 检验的步骤: (3)确定检验形式 由于过去的资料表明三天集训有效果,即训练后得分的总体 平均数与训练前得分的总体平均数之差大于零,故采用右侧 检验。 (4)统计决断 根据单侧Z检验统计决断规则,本例 Z0.05=1.65<2.057<2.33=Z0.01,则0.01<P<0.05, 于是在0.05显著性水平上拒绝H0而接受H1。 结论:三天射击训练有显著效果。
2
第一节 平均数差异显著性检验的基本原理
上一节所讲的——总体平均数的显著性检验, 是根据一个样本平均数检验与假设总体平均数差异显著性。 本章——是根据两个样本平均数之差检验两个相应总体平均 数之差的显著性。 根据两个样本统计量的差异检验两个相应总体参数差异的显 著性,统计学上称为差异显著性检验。
3
一、独立大样本平均数差异的显著性检验 两个样本容量n1和n2都大于30的独立样本称为独立大样本。 ——当两个总体标准差已知时,两个独立大样本平均数之差 的标准误为:
D

2 1

2 1
n1


2 2
n2
2 2 ——第一个与第二个变量的总体方差;
n1、n2 ——第一个与第二个样本的容量。
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第三节 独立样本平均数差异的显著性检验
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将有关数据代入上式,则Z=-1.45
第三节 独立样本平均数差异的显著性检验
一、独立大样本平均数差异的显著性检验 例1 检验步骤: (3)确定检验形式 因为没有资料可以说明高一男女生英语测验成绩谁优谁劣, 故采用双侧检验。 (4)统计决断 根据双Z检验统计决断规则,本例实际计算出的 ︱Z︱=1.45<1.96=Z0.05,P>0.05,于是保留H0拒绝H1。 结论:高一男女生英语测验成绩无显著性差异。
一、平均数差异显著性检验的原理 当样本平均数之差较小,在其抽样分布上出现的概率较大, 那么,应保留零假设而拒绝备择假设。 意味着,两个样本平均数是来自同一个总体或来自平均数 相同的两个总体,而样本平均数之差是由于抽样误差所致。
6
抽样分布
拒绝域 a/2 1-a 接受域
置信水平 拒绝域 a/2
临界值
D
t
X1 X 2
2 S12 S2 2rS1S2 n
20
第二节 相关样本平均数差异的显著性检验
一、配对组的情况 例1: 检验的步骤: ③用样本标准差σX计算
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