对于完全随机化设计中的多组独立样本的秩和检验,常用的非参数检验是Kruskal-Wallis H 检验。这是一种用于比较三组或更多独立样本的非参数检验,用来判断不同组之间的分布是否相同。它是单因素方差分析(ANOVA)的非参数替代方法,特别适用于数据不满足正态分布假设或处理等级资料(有序变量)的情况。
步骤说明
假设有多组独立样本,我们希望比较这些样本之间是否存在显著差异。
假设
原假设
:各组数据的总体分布相同,没有显著差异。H 0 备择假设
:至少有一组的数据分布与其他组显著不同。H 1
步骤 1:示例数据
假设我们有三组独立样本,表示三种不同的治疗方法对患者恢复速度的影响,数据为等级资料:
组1(方法A):3, 6, 5
组2(方法B):7, 9, 8
组3(方法C):2, 4, 3
步骤 2:合并并排序数据
将三组数据合并,按大小排序,并为每个数据分配秩(平均排名):
数据值 | 组别 | 排名(秩) |
---|---|---|
2 | 组3 | 1 |
3 | 组1 | 2.5 |
3 | 组3 | 2.5 |
4 | 组3 | 4 |
5 | 组1 | 5 |
6 | 组1 | 6 |
7 | 组2 | 7 |
8 | 组2 | 8 |
9 | 组2 | 9 |
步骤 3:计算每组的秩和
组1的秩和
R1:R 1 R_1 R 1 = 2.5 + 5 + 6 = 13.5 组2的秩和
R2:R 2 R_2 R 2 = 7 + 8 + 9 = 24 组3的秩和
R3:R 3 R_3 R 3 = 1 + 2.5 + 4 = 7.5
步骤 4:计算 Kruskal-Wallis H 值
步骤 5:确定 p 值
Kruskal-Wallis H 检验的自由度为
查找卡方分布表(χ2 分布表),找到对应自由度 2 和统计量
步骤 6:结果解释
显著性水平:常用的显著性水平为
。α = 0.05 比较 p 值与显著性水平:
如果
,则拒绝原假设,认为组间存在显著差异。p < α 如果
,则不拒绝原假设,认为没有足够证据表明组间存在显著差异。p ≥ α