Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Сравнение средних значений в двух группах.






    Для чего такое сравнение применяется? Предположим, существуют две большие группы людей (скажем, жители Москвы и Санкт-Петербурга). Требуется проверить, одинакова ли в этих группах величина некоторого параметра, измеряемого по интервальной шкале (например, одинакова ли зарплата москвичей и петербуржцев).

     

    Очевидно, что если взять произвольного москвича и произвольного петербуржца, то их зарплаты вряд ли совпадут. Проверяется равенство средних значений параметров в группах. Иными словами: если мы опросим всех жителей Москвы и Санкт-Петербурга, то совпадут ли средние значения зарплаты в этих городах? Понятно, что всех жителей опросить нереально. Как правило, исследователь имеет выборку из N1 представителей одной группы (скажем, жителей Москвы) и N2 представителей другой группы (жителей Петербурга). В общем случае N1 не равно N2.

     

    Первое, с чего начинается проверка равенства средних значений – это с их вычисления (это сумма всех значений, деленная на их количество):

    ,

     

    Скорее всего, вычисленные величины средних значений между собой не совпадут. Однако, различие между ними может оказаться статистически не значимым. Мы ведь опросили не всех жителей Москвы и Петербурга, поэтому в другой раз, опросив других людей, мы можем и не получить такой значительной разности средних значений, а возможно, эта разность даже поменяет знак. Значит, надо оценить, насколько разность средних значений велика по сравнению с разбросом значений в группах. Схематически это можно представить на таком рисунке:

     

    Вслед за средними значениями требуется вычислить стандартные отклонения в каждой группе – именно они служат мерой разброса. Формулы для их вычисления уже приводились:

    ,

    Итак, после первого этапа мы должны иметь значения .

     

    Теперь формулируем гипотезу: «Средние значения в группах равны». В нашем примере эта гипотеза принимает вид «Средний доход жителей Москвы равен среднему доходу жителей Санкт-Петербурга». Математически гипотезу можно записать примерно так: (но под в такой записи надо понимать средние параметры по популяции, а не их оценочные значения по выборкам). Альтернативную гипотезу сформулируем следующим образом: «Средние значения в группах не равны».

     

    В случае, если гипотеза верна, разность полученных в эксперименте средних значений в двух группах обусловлена только статистическим разбросом. Чем больше разность , тем с меньшей вероятностью мы будем ее наблюдать. Осталось оценить вероятность возникновения той разности, которая была измерена в нашем эксперименте. Если эта вероятность окажется достаточно малой, то мы сделаем вывод, что только статистическим разбросом эту разность объяснить не удается, поэтому средние значения в группах не будут равны (т.е. мы отвергнем проверяемую гипотезу).

     

    Для оценки используется следующая величина:

    Здесь s* - усредненное значение стандартного отклонения, вычисляемое по формуле:

     

    Математики определили, что в случае, если средние значения в популяции равны, величина t (случайная величина!) имеет распределение Стьюдента с числом степеней свободы, равным d=N1+N2-2. То есть, мы знаем вид распределения t-величины, а значит, функцию и плотность этого распределения.

     

    С практической точки зрения функция распределения дает возможность по значению t-величины определить вероятность того, что данная (или большая данной) величина t будет наблюдаться (благодаря статистическому разбросу), если на самом деле в популяции средние значения равны. Эта вероятность, как ранее уже говорилось, называется уровнем значимости и обозначается буквой α. Как правило, зависимость t от α смотрят по таблице (см. Приложение 3), выглядящей примерно так:

     

    Степени свободы Значения α
    0.01 0.05 0.02 0.01 0.001
      6, 31 12, 7 31, 82 63, 7  
      2, 92 4, 30 6, 94 9, 92 31, 6
      2, 35 3, 18 4, 54 5, 84 12, 9
      2, 13 2, 78 3, 75 4, 60 8, 61
      2, 01 2, 57 3, 37 4, 03 6, 86
    …..

     

    В ячейках стоят значения t-величины. Предположим, мы получили t=4 в эксперименте с тремя наблюдениями в 1-й группе и 4-мя наблюдениями во 2-й группе. Тогда сначала мы должны найти число степеней свободы (d=3+4-2=5), затем в 5-й строчке найти величину t, близкую к нашей (t=4.03) и посмотреть, колонке с каким уровнем α это соответствует. Получаем α =0, 01.

    Смысл полученного значения таков. Если мы проведем очень много подобных экспериментов, а средние значения на самом деле равны, то значения t-величины, большие или равные 4, мы будем получать с вероятностью 0, 01, т.е. в 1% экспериментов, или в одном эксперименте из ста. То есть, мы вряд ли получили бы такую большую разность средних значений только благодаря статистическому разбросу. Поэтому гипотезу о равенстве средних значений мы отвергаем и считаем, что средние значения НЕ равны. Если бы α было порядка 0.5, это бы означало, что такие, как наблюдаемые, значения t мы получали бы в каждом втором эксперименте. И мы бы приняли гипотезу о равенстве средних значений.

     

    Часто (ввиду ограниченности таблиц) гипотезу о равенстве средних значений проверяют в обратной последовательности:

     

    1)Сначала выбирают уровень значимости, менее которого мы гипотезу отвергаем. Например, выбирают α =0, 05, соответствующий наблюдению наших значений t в 1-м случае из 20.

     

    2)По этому α, зная число степеней свободы, мы находим по таблице критическое значение t-величины. Например, по α =0, 05 в эксперименте с 4 степенями свободы мы нашли бы tкрит=2, 78.

     

    3)Сравниваем tкрит с полученным в нашем эксперименте значением. Если наше экспериментальное значение превышает критическое, т.е. tэксп> tкрит, то мы отвергаем гипотезу, т.е. средние значения НЕ равны.

     

    ПРИМЕР ПРОВЕРКИ РАВЕНСТВА СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ ПРИЗНАКА В ДВУХ ГРУППАХ.

     

    Пусть требуется проверить, отличается или нет средний возраст женатых людей от среднего возраста холостых. Понятно, что речь идет о средних показателях по некоторой популяции (например, жителей города Тьмутараканска).

     

    У нас имеется выборка из опроса жителей Тьмутараканска следующего вида:

    Возраста женатых людей: 30, 28, 19, 19, 23, 19, 27, 24, 26, 20, 26 и 21 лет.

    Возраста холостых: 29, 30, 21, 41, 32, 33, 18, 21, 18, 31, 27, 20 и 19 лет.

     

    Проверяем нулевую гипотезу: «Средний возраст женатых жителей Тьмутараканска равен среднему возрасту холостых жителей Тьмутараканска». Для этого:

     

    1) Считаем число респондентов в каждой группе: N1=12, N2=13

     

    2) Теперь находим значения среднего возраста:

    , .

    3) Далее вычисляем дисперсии:

    ,

     

    4) Находим усредненную дисперсию:

     

    5) Вычисляем t-величину:

     

     

    6) Определяем число степеней свободы: d=13+12-2=25-2=23.

     

    7) Выбираем уровень значимости, начиная с которого гипотеза будет отвергнута. Например, возьмем α =0, 05. По таблице для d=23 и α =0, 05 находим tкрит.=2, 07.

     

    8) Сравниваем экспериментальное значение tэксп=1, 02 с критическим значением tкрит.=2, 07. Поскольку tэксп< tкрит., мы не отвергаем нулевую гипотезу и считаем, что средние значения возраста женатых и холостых жителей Тьмутараканска равны.

     

    Осталось сделать одно замечание. Применять формулу для t=величины, в которую входит усредненное значение дисперсии возможно, только если дисперсии в группах примерно равны, либо достаточно велики значения N1 и N2. Если это не так, то возможны неточности, связанные с тем, что распределение t-величины будет отличаться от t-распределения Стьюдента.

     

    Иногда данные могут быть представлены в виде ответа на два вопроса (т.е. двух признаков), одним из которых является измеряемое по интервальной шкале значение некоторой величины, по которой можно вычислять средние значения (например, возраст), а другим – признак группы (номинальная шкала, например, семейное положение). Эти два столбца нетрудно переписать в виде двух групп значений возраста, после чего применять только что описанный метод.

     

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.