三、直线回归方程的假设检验

[b](一)样本回归系数的假设检验[/b] 根据例9.1资料求得的是样本回归系数b,有抽样误差的,需作假设检验,检验其是否是从回归系数为0的假设总体(即β=0)中随机抽得的,也就是检验b与0的差别有无显着性。如果差别有显着性,可认为X与Y间有直线回归存在。 样本回归系数的假设检验亦用t检验。 H[XB]0[/XB]:β=0即Y的变化与X无关; H[XB]1[/XB]:β≠0。 计算公式为: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue163.jpg[alt][/alt][/img] (9.7) 分母S[XB]b[/XB]是样本回归系数b的标准误,计算公式为: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue164.jpg[alt][/alt][/img] (9.8) 分子Sy.x为各观察值Y距回归线的标准差,即当X的影响被扣去以后Y方面的变异,可按下式计算: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue165.jpg[alt][/alt][/img] (9.9) 式中∑(Y- [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue161.jpg[alt][/alt][/img])[SB]2[/SB]为估计误差平方和,常用下式计算: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue166.jpg[alt][/alt][/img](9.10) 根据数理统计的理论,同一批资料计算所得t[XB]r[/XB]与t[XB]b[/XB]是相同的,即t[XB]r[/XB]=t[XB]b[/XB]。处理资料时可检验相关显著性代替其回归显著性。 由于例9.1资料的r在α=0.01水准上显著,故可判断样本回归系数-8.5045与0的相差有显著性,说明存在凝血时间随凝血酶浓度变化而变化的回归关系。 [b](二)两样本回归系数相差的假设检验[/b] 若有两个可以比较的样本,它们的回归系数分别为b[XB]1[/XB]与b[XB]2[/XB],经检验都为显著,回归系数的标准误分别为S[XB]b1[/XB]和S[XB]b2[/XB]。b[XB]1[/XB]与b[XB]2[/XB]相差的显著性也可用t检验法检验,其计算公式为: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue167.jpg[alt][/alt][/img](9.11) ν=n[XB]1[/XB]+n[XB]2[/XB]-4 式(9.11)中S[XB]b1-b2[/XB]为两样本回归系数之差的标准误,其计算公式为: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue168.jpg[alt][/alt][/img](9.12) 式(9.12)中S[SB]2[/SB][XB]C[/XB]为两样本回归系数的合并方差,其计算公式为: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue169.jpg[alt][/alt][/img](9.13) 式(9.13)中∑(Y- [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue161.jpg[alt][/alt][/img])[SB]2[/SB]为估计误差平方和,即观察值Y与估计值 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue161.jpg[alt][/alt][/img]的差数(Y- [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue161.jpg[alt][/alt][/img])的平方之和。其计算公式见公式(9.10), 现以实例说明两样本回归系数t检验的步骤。 例9.2 表9.2资料为同一批白蛋白于38℃与25℃条件下,不同时间(分)的凝固百分比,问由此而得的两样本回归系数相差是否显著? 表9.2 白蛋白在两种温度下各不同时间的凝固百分比
时间(分)凝固百分比(%)
X25℃
Y[XB]1[/XB]
38℃
Y[XB]2[/XB]
37.212.0
618.430.0
930.044.0
1240.053.0
1549.066.0
1858.081.5
合计 63202.6286.5
本例图示见图9.10,本例计算见图下: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue170.jpg[alt][/alt][/img] 图9.10 白蛋白在两种温度下各不相同时间的凝固百分比 r[XB]1[/XB]=0.998(P<0.01) b[XB]1[/XB]=3.389∑(Y[XB]1[/XB]-[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue161.jpg[alt][/alt][/img][XB]1[/XB])[SB]2[/SB]=5.7927n[XB]1[/XB]=6 r[XB]2[/XB]=0.996(P<0.01) b[XB]2[/XB]=4.424∑(Y[XB]2[/XB]-[img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue161.jpg[alt][/alt][/img][XB]2[/XB])[SB]2[/SB]=24.5857n[XB]2[/XB]=6 ∑(X[XB]1[/XB]-X[XB]1[/XB])[SB]2[/SB]=∑(X[XB]2[/XB]-X[XB]2[/XB])[SB]2[/SB]=157.5000 1.H[XB]0[/XB]:β[XB]1[/XB]-β[XB]2[/XB]=0 H[XB]1[/XB]:β[XB]1[/XB]-β[XB]2[/XB]≠0 α=0.01 2.计算t值: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue170.jpg[alt][/alt][/img] 3.查t值表作结论:以ν=6+6-4=8查t值表,得 t[XB]0.01,8[/XB]=2.355,今∣t∣>t[XB]0.01,8[/XB],故P<0.01。 4.判断结果:按α=0.01水准,拒绝H[XB]0[/XB],接受H[XB]1[/XB],故两个回归系数差别显著。说明两条回归直线的斜率不同,两条回归直线中X对Y的影响规律不一致。现b[XB]2[/XB]>b[XB]1[/XB],说明随着时间的增加,蛋白质在38℃时凝固百分比的增加量比在25℃时高。