R统计软件在一类两样本均值检验中的应用

2013-08-22 08:02赵培信
科技视界 2013年6期
关键词:程序代码健康人方差

赵培信

(河池学院 数学系,广西 宜州 546300)

0 引言

参数检验是统计推断的重要组成部分,其中两样本均值检验问题在生物医学、工程质量检测等领域常常遇到。如研究两种不同生产工艺下,某产品的质量是否有显著的差异,两种不同治疗方案对病人疗效是否具有显著的差异,等等。 设并且假设两样本独立,那么两样本均值双侧检验即考虑如下检验问题:

在《统计学》教材中,对上述检验问题通常介绍如下两种情况:

但是,在实际问题分析过程中往往会遇到一组数据的方差已知,而另一组数据的方差未知的情况。比如某一种新药与旧药疗效的比较,通过先前的认知我们可以知道旧药的方差信息,但是新药的方差信息一般是未知的。不妨假定已知,而未知,此时类似情况(1)和(2),一个自然的想法就是构造如下检验统计量

该检验统计量在原假设成立时的分布如何?又如何确定检验的拒绝域呢?接下来,本文基于专业统计软件R来研究利用统计量T*的检验问题。目前,可用于统计分析的软件有很多,如SPSS、SAS、Eviews、Minitab,S-plus以及R等。由于R软件具有强大的计算与图形展示功能以及更新迅速等诸多优点,目前国内越来越多的高等院校在统计教学中将R软件作为教学软件。

1 检验统计量T*分布的R软件实现

接下来我们基于R统计软件,并利用重复有放回随机抽样方法来模拟统计量T*的分布。具体地,R程序代码如下:

2 基于统计量T*检验过程的R软件实现

接下来我们基于R统计软件,给出基于统计量T*的检验过程。具体地,R程序代码如下:

3 案例分析

例1:某地区10名儿童的左眼视力和右眼视力测得结果如下:

左眼视力(X):0.8 0.5 0.6 1.2 1.5 0.6 0.8 0.5 0.6 0.6

右眼视力(Y):0.8 0.6 0.6 1.2 1.5 0.6 0.5 0.5 0.6 0.5

可以得到统计量T*的分布密度如图1所示。从图1可以看出T*服从零值的对称分布。

图1

例2:某克山病区测得11例克山病患者与13名健康人的血磷值(mmol/L),结果如下

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

问该地区克山病患者与健康人的血磷值水平是否具有显著差异?要验过程中取置信水平α=0.05,并假定健康人的血磷值方差=1.7。检验过程的R程序代码如下

利用R软件运行上述程序代码即可完成检验过程。运行结果为"Reject null hypothesis",因此应拒绝原假设,认为健康人与克山病患者的血磷值水平具有显著的差异。

4 结束语

参数检验是统计学中的重要内容之一,也是统计学教学的难点。在教学过程中,结合统计软件教学可以加深对检验思想和方法的理解,并且可以增强学生的学习兴趣。因此,在统计学教学过程中应充分结合实际案例,并采用统计软件进行数据分析。本文结合R统计软件,介绍了一类两样本均值检验的问题,拓广了两样本均值检验的类型以及R统计软件的应用领域。

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