5.4.2 两个正态总体的独立样本t检验的理论分析

5.4.2 两个正态总体的独立样本t检验的理论分析

借用例5.7的数据,假设两种激励方法A、B对应的两组数据服从正态分布。

1.情况四的双尾情形:未知两个总体的均值μ、μ',检验假设H0:总体方差备择假设(两个正态总体的方差齐性的F 检验)

解:建立待检假设选取统计量

其中n和m 分别是从两个总体抽取的样本容量。本例中,n=m=7。当H0成立时,F 统计量可以简化为

SPSS对方差齐性的检验使用的检验称为Levene 检验(列文检验),这个检验是H.Levene在1960年提出来的。在进行Levene检验时,不要求两个样本的数据必须服从正态分布,同时做比较的各组样本量可以相等或不等。Levene检验是一种更为稳健的检验方法。

备择假设选为这是一个双尾检验,注意F 分布是非对称的,但按学科普遍采用的一种处理方法,选择两侧尾端的概率相同,均为α/2。于是,对于给定检验水平α=0.05,可查表或者用SPSS计算确定临界值f1-α/2(n-1,m-1)和fα/2(n-1,m-1),使得

把表5.4中的样本信息代入式(5.15)(或用SPSS计算)可以算出

或者

方法一:临界值法。

由SPSS求出fα/2(6,6)≈5.82 和f1-α/2(6,6)≈0.17。注意F 分布是非对称的,如图5.14所示。因为0.17<f=0.641或f'=1.56<5.82,而应接受H0,即两种激励方法的效果的方差没有显著性差异。

注:F 分布的一个重要性质是f1-α/2(n,m)≈1/fα/2(n,m)。

图5.14 F分布的临界值法图示

方法二:p 值法。

由于f=0.641或1.56,用SPSS(如图5.15所示)求出其左侧或右侧概率的2倍,然后将其和检验水平α=0.05作比较。

图5.15 计算统计值的p值

由于p 值

或者p 值

因此接受原假设H0,即两种激励方法的效果的方差没有显著性差异。

2.情况五:未知两个总体的方差但知道对两个总体均值μ1、μ2进行双尾检验或单尾检验

在例5.7接下来的步骤中,就要在方差齐性的基础上,对激励方法A 和激励方法B 的平均值进行假设检验了。

由于已知要检验零假设H0:μ12=0,我们引入T 统计量:

3.情况六:未知两个总体的方差但知道(方差非齐性),对两个总体均值μ1、μ2进行双尾检验或单尾检验

引入T 统计量,SPSS使用T 统计量进行两个正态总体均值的检验:

其中自由度v的计算公式为

在通常情况下,计算出的v为非整数,需四舍五入后再查表,其余检验过程同上。

4.情况七:已知两个总体的方差对两个总体均值μ1、μ2进行双尾检验或单尾检验

引入Z 统计量,SPSS使用Z 统计量进行两个正态总体均值的检验: