趙培信
(河池學(xué)院 數(shù)學(xué)系,廣西 宜州 546300)
參數(shù)檢驗(yàn)是統(tǒng)計(jì)推斷的重要組成部分,其中兩樣本均值檢驗(yàn)問(wèn)題在生物醫(yī)學(xué)、工程質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域常常遇到。如研究?jī)煞N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(duì)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(dú)立,那么兩樣本均值雙側(cè)檢驗(yàn)即考慮如下檢驗(yàn)問(wèn)題:
在《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教材中,對(duì)上述檢驗(yàn)問(wèn)題通常介紹如下兩種情況:
但是,在實(shí)際問(wèn)題分析過(guò)程中往往會(huì)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(guò)先前的認(rèn)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(shí)類似情況(1)和(2),一個(gè)自然的想法就是構(gòu)造如下檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量
該檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量在原假設(shè)成立時(shí)的分布如何?又如何確定檢驗(yàn)的拒絕域呢?接下來(lái),本文基于專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件R來(lái)研究利用統(tǒng)計(jì)量T*的檢驗(yàn)問(wèn)題。目前,可用于統(tǒng)計(jì)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(qiáng)大的計(jì)算與圖形展示功能以及更新迅速等諸多優(yōu)點(diǎn),目前國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的高等院校在統(tǒng)計(jì)教學(xué)中將R軟件作為教學(xué)軟件。
接下來(lái)我們基于R統(tǒng)計(jì)軟件,并利用重復(fù)有放回隨機(jī)抽樣方法來(lái)模擬統(tǒng)計(jì)量T*的分布。具體地,R程序代碼如下:
接下來(lái)我們基于R統(tǒng)計(jì)軟件,給出基于統(tǒng)計(jì)量T*的檢驗(yàn)過(guò)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(cè)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(jì)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(duì)稱分布。
圖1
例2:某克山病區(qū)測(cè)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(wèn)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(yàn)過(guò)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(yàn)過(guò)程的R程序代碼如下
利用R軟件運(yùn)行上述程序代碼即可完成檢驗(yàn)過(guò)程。運(yùn)行結(jié)果為"Reject null hypothesis",因此應(yīng)拒絕原假設(shè),認(rèn)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(yàn)是統(tǒng)計(jì)學(xué)中的重要內(nèi)容之一,也是統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合統(tǒng)計(jì)軟件教學(xué)可以加深對(duì)檢驗(yàn)思想和方法的理解,并且可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,在統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際案例,并采用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。本文結(jié)合R統(tǒng)計(jì)軟件,介紹了一類兩樣本均值檢驗(yàn)的問(wèn)題,拓廣了兩樣本均值檢驗(yàn)的類型以及R統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域。
[1]薛毅,陳立萍.統(tǒng)計(jì)建模與R軟件[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006.
[2]趙培信.多元正態(tài)分布均值向量檢驗(yàn)的R軟件實(shí)現(xiàn) [J].電腦知識(shí)與技術(shù),2012,8(31):7501-7503.
[3]程新,魏賽金,江莉.統(tǒng)計(jì)軟件R及其在《生物統(tǒng)計(jì)學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].統(tǒng)計(jì)教育,2008,4(103):29-31.
[4]王斌會(huì).多元統(tǒng)計(jì)分析及R語(yǔ)言建模[M].廣州:暨南大學(xué)出版社,2010.
[5]湯銀才.R語(yǔ)言與統(tǒng)計(jì)分析[M].北京:高等教育出版社,2005.