wz306 发表于 2018-8-31 17:10:52

威尔科克森(Wilcoxon)符号秩检验

Wilcoxon符号秩检验(Wilcoxon sign rank test)。本检验的目的和Wilcoxon检验是一致的。本检验在样总体分布满足对称性和连续性假定时适用。检验原假设某样本中位数为特定值mode(X )=M 。

检验步骤为:
(1)对样本中的每一个观测值X i (i =1,…,n ),计算|X i −M |,代表这些样本点到M 的距离。

(2)把以上计算出的n 个绝对值排序,得到对应的秩,如果出现打结的情形(即有相同的样本点),则对每个点取平均值(如1,2,2,4对应的秩为1,2.5,2.5,4)。

(3)令W + 等于X i -M >0的| X i −M |的秩的和。类似的,W − 等于X i −M <0的| X i −M |的秩的和。注意到W + +W − =n (n +1)/2。

(4)对双边检验,即备择假设mode(X )≠M 时,在原假设下,W + 和W − 的值应该差不多,因此如果其中之一很小时,将怀疑原假设;此时选择检验统计量为min(W + ,W - )。类似的,H 0 :mod e(X )≤M ;H 1 :mode(X )>M 的单边检验取统计量为W − ,对H 0 :mode(X )≥M ;H 1 :mode(X )<M 的单边检验取统计量为W + 。

(5)根据得到的统计量通过查Wilcoxon符号秩的分布表得到原假设下的检验P 值,在大样本情形下用正态近似,得到一个与W 有关的正态随机变量Z :

再计算出检验P 值。最后将检验P 值和设定的显著性水平α 进行比较,如果P 值小于α ,则拒绝原假设;否则将接受原假设。

实例:情绪对血压值的影响
某研究小组抽取了16个志愿者分别测得他们在情绪低落和高涨时的血压值(两次测量时,其他外在条件一致),并计算出平均血压,具体数值如表所示,试问情绪的变化是否会导致平均血压值的变化?


编写程序如下所示:
/*新建临时文件temp,变量diff为受试者情绪高涨时和情绪低落时平均血压的差值*/
data temp;
set chap9.emontion;
diff=high-low;
run;
proc univariate data=temp mu0=0; /*调用univariate过程*/
var diff;                        /*指定分析变量为diff*/
run;选择Run|Submit命令提交程序,以下分析主要输出结果:表为样本的基本描述性统计量,观察此表可知样本diff的均值为3.3125,中位数和众数为4。
表为对原假设“样本均值为零”的检验结果,非参数检验符号检验(Sigh)统计量的值为5,对应的双边检验的值为0.0213,小于显著性水平0.05,非参数符号秩检验(Sgned Rank)统计量的值为46,对应的双边检验P 值为0.0147,同样小于显著性水平0.05,则拒绝原假设。考虑本实验的背景,认为人在情绪低落和高涨时血压平均值有显著的差异,即情绪可能影响血压水平。


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