四、多组资料的比较

多组资料的比较也是从排秩号开始,但不是直接用秩和进行检验,有的书籍称之为秩检验(rank test),以示与秩和检验有别,其检验假设也较复杂:在处理完全随机设计的资料时,H[XB]0[/XB]:F(X[XB]1[/XB])=F(X[XB]2[/XB])=F(X[XB]3[/XB])=……,即比较的各样本所对应的各总体的分布函数相等,H[XB]1[/XB]:各总体的分布函数不相等或不全相等;在处理随机单位组设计的资料时,H[XB]0[/XB]:P(χ[XB]ij[/XB]=r)=1/n,即内组各秩号r之概率相等,都是1/n(r=1,2,……,n)而H[XB]1[/XB]为:P=(χ[XB]ij[/XB]=r)≠1/n。 因不同实验设计所得资料的处理也有别,故下面分别举例说明之。 [b](一)完全随机设计所得资料的比较[/b] 用的方法是单因素多组秩检验,称为Kruskal-Wallis氏法,或H检验。其计算步骤如下。 1.各自排队,统一编秩号。即将各组数据在本组内从小到大排队,见表10.6各含量栏,再将各组数值一起考虑编出统一秩号,见表10.6各“秩号”栏,分属不同组的相同数值用平均秩号;
2.求各组秩号之和R[XB]1[/XB]以及各组数n[XB]1[/XB][XB]:
[/XB]3.代入下式计算H值: [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue185.jpg[alt][/alt][/img](10.8) 式中N为各组例数之和,Ri和ni为各组的秩号之和以及例数: 4.查表作结论 当比较的组数多于三组,或组数虽只有三组但每组例数大于5时,H值的分布近于自由度等于组数-1的χ[SB]2[/SB]分布,故可用对应的χ[SB]2[/SB]值作界值。当三组比较时每组例数均不超过5时,H值与χ[SB]2[/SB]值有较大偏离,此时可查附表14,直接查得H[XB]0.05[/XB]和H[XB]0.01[/XB]。 例10.6 雄鼠20只随机分为四组,第1、2组在皮肤上涂用放射性锡(S[XB]n[/XB][SB]113[/SB])标记的三乙基硫酸锡,涂后将皮肤暴露于空气中;第3、4组涂药后用密闭小玻璃管套使皮肤与外界空气隔开,三小时后杀死,测肝中放射物,结果如表10.6,试比较各组含量间有无显著相差? 表10.6 白鼠皮肤涂药后,肝中放射性S[XB]n[/XB][SB]113[/SB]的含量
涂干药后敞开涂湿药后敞开涂干药后密闭涂湿药后密闭

含量秩号含量秩号含量秩号含量秩号
0.0011.82110.6653.6714
0.422.52.79120.7164.4616
0.422.53.07130.7574.5118
0.5944.19150.8385.0719
0.9794.47171.49106.0220
R[XB]i[/XB]R[XB]1[/XB]=19R[XB]2[/XB]=68 R[XB]3[/XB]=36 R[XB]4[/XB]=87 
n[XB]i[/XB]n[XB]1=5[/XB]n[XB]2=5[/XB] n[XB]3[/XB]=5 n[XB]4[/XB]=5 
各组资料各自排队,统一编秩号,以及求各组的秩号之和R[XB]i[/XB]和例数n[XB]i[/XB]见表10.6 代入式(10.8)得 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue186.jpg[alt][/alt][/img] 本例组数为4(>3),查χ[SB]2[/SB]值表,ν=4-1=3,得χ[SB]2[/SB][XB]0.05,3[/XB]=7.81,χ[SB]2[/SB][XB]0.01,3[/XB]=11.34,今H>χ[SB]2[/SB][XB]0.01,3[/XB][XB],[/XB]故P<0.01,在α=0.01水准上拒绝H[XB]0[/XB],接受H[XB]1[/XB],即各组肝中放射性Sn[SB]113[/SB]含量差别显著。 [b](二)随机单位组设计所得资料的比较[/b] 用的方法是双因素多组秩检验,即Friedman氏法。 处理这种资料时可分成两步,对两个因素分别进行检验。现用例10.7说明其计算步骤: 先比较四种防护服对脉搏的影响 1.将穿四种防护服的每一受试者的脉搏数从小到大编秩号,当数值相等时用平均秩号,见表10.7各秩号栏。 2.求各防护服组秩号之和Ri 3.代入式10.9求H值 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue187.jpg[alt][/alt][/img](10.9) 式中t(treatment)为处理组数,b(block)为单位组数。 4.查表作结论 当t>4或t=4且b>5或t=3且b>9时,H值的分布近于自由度ν=t-1时的χ[SB]2[/SB]分布,故可查相应的χ[SB]2[/SB]值与H值比较作出判断:如t、b不能满足上述条件,则所算得的H值与χ[SB]2[/SB]分布有较大偏离,需查附表15作判断。 例10.7 受试者5人,每人穿四种不同的防护服时的脉搏数如表10.7,问四种防护服对脉搏的影响有无显著差别?又五个受试者的脉搏数有无显著差别? 表10.7 比较穿四种防护服时的脉搏数(次/分)
受试者防护服A防护服B防护服C防护服D
编 号脉搏秩号脉搏秩号秩号秩号脉搏秩号
1144.44143.03133.41142.82
2116.22119.24118.03110.81
3105.81114.83113.22115.84
498.01120.03104.02132.84
5103.82110.64109.83100.61
秩秩号和R[XB]i[/XB] 10 17 11 12
t=4b=5 排队、编秩号、求各比较组的R[XB]i[/XB]见表10.7所示。 将表10.7中各数代入式10.9,得 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue188.jpg[alt][/alt][/img] 本例t=4,b=5查附表15,得H[XB]0.05[/XB]=7.80,今H>H[XB]0.05[/XB],故P>0.05,在α=0.05水准上接受H[XB]0[/XB],无显著差别,故四种防护服对脉搏的影响无显著差别。 再比较五名受试者的脉搏数: 将数据列出(同表10.7),但秩号是按每种防护服中受试者脉搏的数值从小到大编定,然后求出各受试者秩号之和R[XB]1[/XB],详细见表10.8 表10.8 比较五名受试者的脉搏数
受试者防护服A防护服B防护服C防护服DRi
编 号脉搏秩号脉搏秩号脉搏秩号脉搏秩号
1144.45143.05133.45142.8520
2116.24119.23118.04110.8213
3105.83114.82113.23115.8311
498.01120.04104.01132.8410
5103.82110.61109.82100.616
t=5b=4 将表10.8 所得各数据代入式10.9得 [img]https://baike.zhuayao.net/Uploads/zyzy/lilunshuji/yixuetongjixue/yixuetongjixue189.jpg[alt][/alt][/img] 此处t>4,故查ν=5-1=4时的χ[SB]2[/SB]值表,得:χ[SB]2[/SB][XB]0.05,4[/XB]=9.49,χ[SB]2[/SB][XB]0.01,4[/XB]=13.28,今χ[SB]2[/SB][XB]0.05,4[/XB]<H<X[SB]2[/SB][XB]0.01,4[/XB],故0.05>P>0.01,在α=0.05水准上拒绝H[XB]0[/XB],接受H[XB]1[/XB][XB],[/XB]差别显著;即五名受试者脉搏数相差显著,1号受试者最高,5号受试者最低。