趙培信
(河池學院 數(shù)學系,廣西 宜州 546300)
參數(shù)檢驗是統(tǒng)計推斷的重要組成部分,其中兩樣本均值檢驗問題在生物醫(yī)學、工程質(zhì)量檢測等領(lǐng)域常常遇到。如研究兩種不同生產(chǎn)工藝下,某產(chǎn)品的質(zhì)量是否有顯著的差異,兩種不同治療方案對病人療效是否具有顯著的差異,等等。 設(shè)并且假設(shè)兩樣本獨立,那么兩樣本均值雙側(cè)檢驗即考慮如下檢驗問題:
在《統(tǒng)計學》教材中,對上述檢驗問題通常介紹如下兩種情況:
但是,在實際問題分析過程中往往會遇到一組數(shù)據(jù)的方差已知,而另一組數(shù)據(jù)的方差未知的情況。比如某一種新藥與舊藥療效的比較,通過先前的認知我們可以知道舊藥的方差信息,但是新藥的方差信息一般是未知的。不妨假定已知,而未知,此時類似情況(1)和(2),一個自然的想法就是構(gòu)造如下檢驗統(tǒng)計量
該檢驗統(tǒng)計量在原假設(shè)成立時的分布如何?又如何確定檢驗的拒絕域呢?接下來,本文基于專業(yè)統(tǒng)計軟件R來研究利用統(tǒng)計量T*的檢驗問題。目前,可用于統(tǒng)計分析的軟件有很多,如SPSS、SAS、Eviews、Minitab,S-plus以及R等。由于R軟件具有強大的計算與圖形展示功能以及更新迅速等諸多優(yōu)點,目前國內(nèi)越來越多的高等院校在統(tǒng)計教學中將R軟件作為教學軟件。
接下來我們基于R統(tǒng)計軟件,并利用重復有放回隨機抽樣方法來模擬統(tǒng)計量T*的分布。具體地,R程序代碼如下:
接下來我們基于R統(tǒng)計軟件,給出基于統(tǒng)計量T*的檢驗過程。具體地,R程序代碼如下:
例1:某地區(qū)10名兒童的左眼視力和右眼視力測得結(jié)果如下:
左眼視力(X):0.8 0.5 0.6 1.2 1.5 0.6 0.8 0.5 0.6 0.6
右眼視力(Y):0.8 0.6 0.6 1.2 1.5 0.6 0.5 0.5 0.6 0.5
可以得到統(tǒng)計量T*的分布密度如圖1所示。從圖1可以看出T*服從零值的對稱分布。
圖1
例2:某克山病區(qū)測得11例克山病患者與13名健康人的血磷值(mmol/L),結(jié)果如下
健康 人 (X):1.67 1.98 1.98 2.33 2.34 2.50 3.60 3.73 4.14 4.17 4.57 4.82 5.78
克山病患者(Y):2.60 3.24 3.73 3.73 4.32 4.73 5.18 5.58 5.78 6.40 6.53
問該地區(qū)克山病患者與健康人的血磷值水平是否具有顯著差異?要驗過程中取置信水平α=0.05,并假定健康人的血磷值方差=1.7。檢驗過程的R程序代碼如下
利用R軟件運行上述程序代碼即可完成檢驗過程。運行結(jié)果為"Reject null hypothesis",因此應拒絕原假設(shè),認為健康人與克山病患者的血磷值水平具有顯著的差異。
參數(shù)檢驗是統(tǒng)計學中的重要內(nèi)容之一,也是統(tǒng)計學教學的難點。在教學過程中,結(jié)合統(tǒng)計軟件教學可以加深對檢驗思想和方法的理解,并且可以增強學生的學習興趣。因此,在統(tǒng)計學教學過程中應充分結(jié)合實際案例,并采用統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。本文結(jié)合R統(tǒng)計軟件,介紹了一類兩樣本均值檢驗的問題,拓廣了兩樣本均值檢驗的類型以及R統(tǒng)計軟件的應用領(lǐng)域。
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