Excel數據分析工具庫中假設檢驗含5個知識點:
Z-檢驗:雙樣本均值差檢驗
T-檢驗:平均值的成對二樣本檢驗
T-檢驗:雙樣本等方差假設
T-檢驗:雙樣本異方差假設
F檢驗:雙樣本方差檢驗
Z檢驗:雙樣本平均差檢驗
Z檢驗:雙樣本均值差檢驗概述
(1)假設條件
兩個樣本是獨立的樣本
正態總體或非正態總體大樣本(樣本量不小于30)
兩樣本方差已知
(2)檢驗統計量及其分布、原假設及拒絕域
表 7?1 z檢驗原假設、統計量及拒絕域
Z檢驗工具的使用
例:對如下兩樣本標準差均為10,試以0.05的顯著水平檢驗兩樣本均值是否相等。
(1)在EXCEL中輸入數據(圖 7?2 A:C列)。
(2)數據|分析|數據分析|z檢驗:雙樣本平均差檢驗,設置對話框如下。
圖 7?1 z檢驗:雙樣本平均差檢驗對話框
(2)單擊“確定”生成分析報告。
圖 7?2 檢驗結果
本問題是檢驗兩樣本均值是否相等,故為雙尾檢驗。由分析報告可見,截尾概率為0.001756<0.05,拒絕均值相等的原假設。
t檢驗:成對雙樣本平均值
t檢驗:成對雙樣本平均值檢驗概述
(1)假設條件
兩個總體配對差值構成的總體服從正態分布
配對差是由總體差隨機抽樣得來的
數據配對或匹配(重復測量(前/后))
(2)檢驗統計量及其分布、原假設及拒絕域
t檢驗:成對雙樣本平均值工具的應用
例:對如下成對數據檢驗X的均值是否大于Y的均值。
圖 8?1 數據資料
(1)數據|分析|數據分析|t檢驗:成對雙樣本平均值,彈出對話框并設置如下:
圖 8?2 平均值成對雙樣本檢驗對話框
(2)單擊“確定”得檢驗結果報告:
圖 8?3 檢驗結果
圖 8?4 單邊t檢驗拒絕域
t檢驗:雙樣本等方差假設
t檢驗:雙樣本等方差假設檢驗概述
(1)假設條件
兩個獨立的小樣本
兩總體都是正態總體
兩總體方差未知,但值相等
(2)檢驗統計量及其分布、原假設及拒絕域
表 9?1 z檢驗原假設、統計量及拒絕域
t檢驗:雙樣本等方差假設工具的應用
例:對如下數據檢驗X與Y的均值,假設兩總體方差相等,檢驗兩總體均值是否存在顯著差異(顯著水平0.05)。
圖 9?1 數據資料
(1)數據|分析|數據分析|t檢驗:成對雙樣本平均值,彈出對話框并設置如下:
圖 9?2 單等方差檢驗對話框
(2)單擊“確定”得檢驗結果報告:
報告結果顯示,雙尾P值0.84>0.05不拒絕原假設,即認為兩總體均值無顯著差異。
圖 9?3 檢驗結果報告
t檢驗:雙樣本異方差假設
t檢驗:雙樣本異方差假設檢驗概述
(1)假設條件
兩總體都是正態總體
兩總體方差未知,且值不等
(2)檢驗統計量及其分布、原假設及拒絕域
表 10?1 z檢驗原假設、統計量及拒絕域
t檢驗:雙樣本異方差假設工具應用
例:對如下數據檢驗X與Y的均值,假設兩總體方差不等,檢驗兩總體均值是否存在顯著差異(顯著水平0.05)。
圖 10?1 數據資料
(1)數據|分析|數據分析|t檢驗:成對雙樣本平均值,彈出對話框并設置如下:
圖 10?2 異方差檢驗對話框
(2)單擊“確定”得檢驗結果報告。由報告可見,雙尾截尾概率(P值)為0.85>0.05不拒絕原假設,即兩樣本總體均值無顯著差異。
我們關注的是P值,當該值小于顯著水平時,圖中的P值值遠小于0.05,效應顯著。
圖 10?3 檢驗結果報告
F檢驗:雙樣本方差齊性檢驗
F檢驗簡介
F檢驗又叫方差齊性檢驗。從兩研究總體中隨機抽取樣本,要對這兩個樣本進行比較的時候,首先要判斷兩總體方差是否相同,即方差齊性。若兩總體方差相等,則直接用t檢驗,若不等,可采用秩和檢驗等方法。其中要判斷兩總體方差是否相等,就可以用F檢驗。F檢驗法是英國統計學家Fisher提出的,主要通過比較兩組數據的方差 S2,以確定他們的精密度是否有顯著性差異。至于兩組數據之間是否存在系統誤差,則在進行F檢驗并確定它們的精密度沒有顯著性差異之后,再進行t 檢驗。
查F分布臨界值表得臨界值Fα,如果F < Fα表明兩組數據沒有顯著差異;F ≥ Fα表明兩組數據存在顯著差異。若能得到F所對應的截尾概率(P值),則P值小于顯著水平時差異顯著。F分布函數描述見(圖 10?3),分布曲線見(圖 11?2)。
圖 11?1 F分布基本概念
圖 11?2 F分布曲線
圖11-2藍色部分為面積為F分布累積概率=1-α;紅色部分的概率則為α,橫軸為F值。
F檢驗:雙樣本方差工具的使用
例:對如下數據,利用EXCEL的F檢驗工具檢驗兩組數據方差是否有顯著差異。
(1)在EXCEL中輸入數據。
圖 11?3數據資料
(2)從“數據”選項卡選擇“數據分析”,選擇“F檢驗:雙樣本方差”,單擊“確定”彈出對話框如下:
圖 11?4 F檢驗對話框
(3)單擊“確定”得到輸出結果(圖 11?5)
圖 11?5 F檢驗結果
由圖3可見,F統計量=1.488,F臨界值為3.1789,F0.05,沒有落入否定域,不拒絕原假設。