符号检验
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将资料用正负号表示,然后根据正负号个数计算χ 2 值进行假设检验,称为符号检验。符号检验的检验假设:若为成对资料,则为H 0 :P(X 1 >X 2 )=P(X 2 >X 1 ),含义是总体内每一对数字(分别用X 1 和X 2 表示)中,X 1 >X 2 的概率等于X 2 >X 1 的概率,都是1/2,而备择假设H 1 为P(X 1 >X 2 )≠P(X 2 >X 1 )≠1/2;若为不成对资料,检验假设H 0 为F(X 1 )=F(X 2 )即两总体的分布函数相等,而H 1 :F(X 1 )≠F(X 2 )。符号检验的计算都很简单,但检验效率也较低。
一、成对资料的比较
现以例10.1说明其计算步骤如下:
1.划出每对数值的正负号,如令用药后每分钟灌流滴数大于用药前的为“+”,反之为“-”,相等为“0”,则其结果见表10.1最右侧栏。
2.清点“+”、“-”、“0”各有几个,分别记为n + 、n - 、n 0 ,得n + =9,n - = 3,n 0 =0
3.代入式(10.1),求得χ 2 值
,v=1(10.1)
4.但χ 2 值表,作出结论。
例10.1 表10.1为豚鼠注入肾上腺素前后的每分钟灌流滴数,试比较给药前后灌流滴数有无显著差别。
表10.1 豚鼠给药前后的灌流滴数
豚鼠号 | 每分钟灌流滴数 | X 2 -X 1 的正负号 | |
用药前X 1 | 用药后X 2 | ||
1 | 30 | 46 | + |
2 | 38 | 50 | + |
3 | 48 | 52 | + |
4 | 48 | 52 | + |
5 | 60 | 58 | - |
6 | 46 | 64 | + |
7 | 26 | 56 | + |
8 | 58 | 54 | _ |
9 | 46 | 54 | + |
10 | 48 | 58 | + |
11 | 44 | 36 | - |
12 | 46 | 54 | + |
将n + =9,n - =3代入式(10.1)得
χ 2 0.05,1 =3.841,今χ 2 <χ 2 0.05,1 ,故P<0.05,不能拒绝检验假设H 0 ,故这种相差是不显著的,不能得出用药后比用药前灌流滴数增加的结论。
此法简便,但较粗糙,数据少于6对时,不能测出显著性,12对以下应慎用,当达到20对以上时,其结果才比较可靠,另外,n 。 较多时,会夸大差别。
二、不成对资料(两组或多组)的比较
现以例10.2说明其计算步骤如下:
1.各自排列,统一编秩号。将两组数据分别从小到大排列,然后按两组数据自小至大统一给以顺序号,即为秩号。编秩号时,凡数据相等而分属于两组的,应编平均秩号,如0.042共有三个,分属于两组,其秩号应该是7、8、9,求其平均,皆给以平均秩号8。
2.求秩号的中位数M R ,公式是:
(10.2)
3.求各组n + 、n - 、n 0 :以M R 为准,大于M R 的秩号个数为n + ,小于M R 的秩号个数为n - ,相等者为n。
4.代入下式求χ 2 值
ν=组数-1 (10.3)
5.查χ 2 值表,作结论。
例10.2 表10.2为9名健康人和8名铅作业工人的尿铅值(mg/L)试比较两组间有无显著差别?
表10.2 9名健康人与8名铅作业工人的尿铅值(mg/L)
健康人 | 秩号 | 铅作业工人 | 秩号 |
0.001 | 1 | 0.042 | 8 |
0.002 | 2 | 0.042 | 8 |
0.014 | 3 | 0.048 | 10 |
0.020 | 4 | 0.050 | 11 |
0.032 | 5 | 0.082 | 14 |
0.032 | 6 | 0.086 | 15 |
0.042 | 8 | 0.092 | 16 |
0.054 | 12 | 0.098 | 17 |
0.064 | 13 |
两组各自排队,统一编秩号,其结果见表10.2
以此数为准,数得两组秩号的n + 、n - 、n 0 如
下:
n + | n - | n 0 | |
健康人数 | 2 | 7 | 0 |
铅作业工人组 | 6 | 2 | 0 |
代入公式
ν=2-1=1,χ 2 0.05,1 =3.841
今χ 2 <χ 2 0.05,1 故P>0.05 不能拒绝检验假设,相差不显著,还不能说健康人与铅作业工人尿铅值有显著差别。
当多组资料比较时,其步骤与两组比较的一致,但计算χ 2 值的公式略有不同:
(10.4)
符号检验未充分利用原始资料中的全部信息,故比较粗,但因其简便,可迅速得到结果故也有其使用价值。