Т=15208,47, Т2 = 231297559,74, N = 479
Средние значения выборок:
=35,6 = 31,1 = 28,7 = 26,38 = 19,8Возведем в квадрат значение всех наблюдений и просуммируем их [6].
Вычисляем:
=567988,11
Общая сумма квадратов будет следующей:
- /N = 85112,2
Находим сумму квадратов между выборками:
(
/n1 +….+ /nk ) – T2/N = 8470,35Теперь можно заполнить таблицу дисперсионного анализа [6].
Таблица №2. Дисперсионный анализ по одному признаку.
Компонента дисперсии(1) | Сумма квадратов(2) | Степень свободы(3) | Средний квадрат(4)=(2)/(3) |
Между выборками | ( )- /N | k-1 | (определяется делением) |
Остаточная | (определяется вычитанием) | N-k | |
Полная | N-1 | ----- |
Получаем:
Таблица №2а. Дисперсионный анализ по одному признаку. Результаты.
Компонента дисперсии(1) | Сумма квадратов(2) | Степень свободы(3) | Средний квадрат(4)=(2)/(3) |
Между выборками | 8470,35 | 4 | 2117,59 |
Остаточная | 76641,85 | 474 | 161,69 |
Полная | 85112,2 | 478 | ----- |
Значение критериальной статистики равно:
F = средний квадрат между выборками / остаточный средний квадрат = 2117,59 / 161,69 = 13,09
Сравним F и Fкритич : 13,09>2,37
Мы не знаем, какое распределение имеют наши выборки. Описанный метод применяется , как это было описано в статистической модели, для нормальных совокупностей. В связи с этим будет правомочно применить непараметрический метод для выяснения равенства нескольких средних.
2. Непараметрический дисперсионный анализ по одному признаку с применением критерия Краскала-Уоллиса для нескольких независимых выборок
Статистическая модель
Имеется k совокупностей, в нашем случае 5 совокупностей. Каждая выборка извлекается из своей совокупности. Все наблюдения независимы.
Гипотезы
Н0 : все k совокупностей одинаково распределены.
Н1 : нулевая гипотеза не верна.
Критическая область
Верхняя 5%-ная область распределения 2k-1. В нашем случае 24 , что соответствует значению критерия , превышающему 9,49. Данное число взято из Таблицы А.2 на стр. 331 "Справочника по вычислительным методам статистики" Дж. Полларда. [6]
H=
( R21/n1 +….+ R2k/nk ) – 3 ( N + 1 )Значения комплемента упорядочены по возрастанию. Они иногда совпадают, тогда ранг принимает среднее значение.
Далее, используя Таблицу №1, присваиваем каждому значению комплемента соответствующий ранг в данных пяти выборках и получаем сумму рангов [5] .
Таблица №3. Таблица рангов наблюдений.
НетнефритаВыборка объема n1 = 210 | СлабыйнефритВыборка объема n2 = 101 | СреднийнефритВыборка объемаn3 = 98 | Нефротический синдромВыборка объемаn4 = 45 | Почечная недостаточностьВыборка объемаn5 = 25 | |||||
УК | Ранг | УК | Ранг | УК | Ранг | УК | Ранг | УК | Ранг |
36 | 282 | 11 | 45 | 7 | 33 | 10 | 39 | 20 | 86 |
38 | 315,5 | 35 | 264 | 27 | 144,5 | 5 | 28,5 | 20 | 86 |
40 | 352,5 | 37 | 296,5 | 6 | 31,5 | 6 | 31,5 | 21 | 95,5 |
31 | 188,5 | 15 | 59,5 | 5 | 28,5 | 15 | 59,5 | 24 | 115 |
33 | 220 | 40 | 352,5 | 40 | 352,5 | 20 | 86 | 3 | 26 |
33,8 | 242 | 0 | 13 | 5 | 28,5 | 25 | 126,5 | 12 | 50 |
37 | 296,5 | 33 | 220 | 45 | 405,5 | 28 | 28 | 10 | 39 |
38 | 315,5 | 33 | 220 | 45 | 405,5 | 32 | 197,5 | 0 | 13 |
33 | 220 | 5 | 28,5 | 46 | 420,5 | 46 | 420,5 | 18,2 | 77 |
37 | 296,5 | 40 | 352,5 | 45 | 405,5 | 33 | 220 | 46 | 420,5 |
48 | 436,5 | 25 | 126,5 | 24 | 115 | 44 | 396,5 | 10 | 39 |
40 | 352,5 | 33 | 220 | 24 | 115 | 25 | 126,5 | 0 | 13 |
42 | 375,5 | 50 | 453,5 | 43 | 383 | 22,5 | 105,5 | 20 | 86 |
35 | 264 | 25 | 126,5 | 24,5 | 119,5 | 24,5 | 119,5 | 30,4 | 181,5 |
15 | 59,5 | 20 | 86 | 20,5 | 92 | 38 | 315,5 | 0 | 13 |
35 | 264 | 50 | 453,5 | 9 | 34 | 12 | 50 | 33,3 | 231 |
48 | 436,5 | 50 | 453,5 | 12 | 50 | 54,7 | 471 | 14,7 | 56 |
45 | 405,5 | 18 | 74,5 | 32 | 197,5 | 20,7 | 94 | 34,1 | 247 |
38 | 315,5 | 20 | 86 | 43 | 383 | 0 | 13 | 22,4 | 102,5 |
15 | 59,5 | 33 | 220 | 35,5 | 273,5 | 26,1 | 137,5 | 17,8 | 72 |
13 | 53 | 43 | 383 | 44 | 396,5 | 11 | 45 | 33,5 | 237 |
40 | 352,5 | 10 | 39 | 50 | 453,5 | 11,7 | 47 | 29,6 | 171 |
40 | 352,5 | 12 | 50 | 34 | 244,5 | 34,4 | 252,5 | 13,6 | 54,5 |
38 | 315,5 | 23 | 110 | 12 | 50 | 0 | 13 | 35 | 264 |
32,7 | 210 | 34 | 244,5 | 0 | 13 | 0 | 13 | 37 | 296,5 |
60 | 478 | 30 | 176,5 | 25,1 | 132,5 | 42 | 375,5 | ||
50 | 453,5 | 35 | 264 | 22,5 | 105,5 | 32,3 | 204 | ||
51 | 462,5 | 22 | 99,5 | 31 | 188,5 | 16 | 68 | ||
45 | 405,5 | 22,2 | 101 | 33 | 220 | 32,5 | 207 | ||
25 | 26,5 | 20 | 86 | 41,9 | 373 | 39,3 | 345,5 | ||
33 | 220 | 21 | 95,5 | 41,7 | 371 | 40,2 | 359 | ||
33 | 220 | 22 | 99,5 | 37,1 | 299 | 0 | 13 | ||
39 | 334 | 10 | 39 | 33,4 | 233 | 39,1 | 337 | ||
35,8 | 278,5 | 37,4 | 304,5 | 33 | 220 | 37,7 | 306,5 | ||
41,7 | 371 | 22,4 | 102,5 | 34,3 | 250 | 33,5 | 237 | ||
38,2 | 323 | 35 | 264 | 33 | 220 | 43,8 | 393,5 | ||
37,4 | 304,5 | 37,3 | 302,5 | 36,9 | 293 | 16 | 68 | ||
10 | 39 | 39,6 | 346 | 41 | 365 | 16 | 68 | ||
37,9 | 309,5 | 0 | 13 | 33 | 220 | 31 | 188,5 | ||
39,3 | 343,5 | 32,8 | 211 | 32,15 | 202 | 52 | 465 | ||
37,2 | 301 | 24 | 115 | 38,8 | 332 | 51 | 462,5 | ||
37,8 | 308 | 25 | 126,5 | 48,1 | 439 | 33,5 | 237 | ||
49,1 | 445 | 38 | 315,5 | 0 | 13 | 48 | 436,5 | ||
36,15 | 286 | 29 | 165 | 0 | 13 | 27 | 144,5 | ||
43,8 | 393,5 | 32 | 197,5 | 26,6 | 141 | 48 | 436,5 | ||
40 | 352,5 | 32 | 197,5 | 52,8 | 470 | ||||
40 | 352,5 | 20 | 86 | 27 | 144,5 | ||||
36 | 282 | 32,3 | 204 | 13,6 | 54,5 | ||||
45 | 405,5 | 10 | 39 | 10 | 39 | ||||
43,5 | 390,5 | 33,9 | 243 | 19,5 | 79 | ||||
35 | 264 | 45,74 | 417 | 51,2 | 464 | ||||
35 | 264 | 0 | 13 | 40,4 | 362,5 | ||||
19,5 | 79 | 49,1 | 445 | 46,05 | 424 | ||||
24,2 | 118 | 38 | 315,5 | 0 | 13 | ||||
33 | 220 | 0 | 13 | 25,2 | 134 | ||||
40,4 | 362,5 | 43,5 | 390,5 | 28 | 152,5 | ||||
30 | 176,5 | 32,3 | 204 | 27 | 144,5 | ||||
36 | 282 | 41 | 365 | 35 | 264 | ||||
10 | 39 | 40 | 352,5 | 29 | 165 | ||||
25 | 126,5 | 29,7 | 172 | 50 | 453,5 | ||||
30 | 176,5 | 30 | 176,5 | 20 | 86 | ||||
32 | 197,5 | 27,6 | 149 | 0 | 13 | ||||
31 | 188,5 | 21,4 | 98 | 15,6 | 64,5 | ||||
45 | 405,5 | 23 | 110 | 35 | 264 | ||||
20 | 86 | 34,3 | 250 | 0 | 13 | ||||
45 | 405,5 | 18 | 74,5 | 46 | 425 | ||||
15 | 59,5 | 50,4 | 461 | 59,2 | 475 | ||||
30,4 | 181,5 | 48,2 | 440,5 | 0 | 13 | ||||
50 | 453,5 | 37,3 | 302,5 | 22,5 | 105,5 | ||||
46 | 420,5 | 35 | 264 | 0 | 13 | ||||
35 | 264 | 25 | 126,5 | 24 | 115 | ||||
15 | 59,5 | 20 | 86 | 45 | 405,5 | ||||
18 | 74,5 | 38 | 315,5 | 28,9 | 161,5 | ||||
28 | 152,5 | 47,5 | 432,5 | 30,5 | 183 | ||||
36,7 | 291 | 37,9 | 309,5 | 45,5 | 414 | ||||
47,8 | 434 | 40,3 | 360,5 | 43 | 383 | ||||
39,2 | 341 | 60 | 478 | 34,7 | 255,5 | ||||
36,5 | 287 | 34,1 | 247 | 32,6 | 208,5 | ||||
32 | 197,5 | 46,7 | 427,5 | 38,4 | 325 | ||||
45,7 | 415,5 | 39 | 334 | 37,15 | 300 | ||||
46,9 | 429 | 31,4 | 192 | 39 | 334 | ||||
15,6 | 64,5 | 32 | 197,5 | 52,15 | 466 | ||||
34,1 | 247 | 42 | 375,5 | 52,2 | 467,5 | ||||
44,7 | 399 | 43,8 | 393,5 | 0 | 13 | ||||
26,5 | 139,5 | 39,1 | 337 | 0 | 13 | ||||
36,6 | 289 | 16 | 68 | 0 | 13 | ||||
30,3 | 180 | 26,5 | 139,5 | 33 | 220 | ||||
47 | 430,5 | 43 | 383 | 43 | 383 | ||||
50 | 453,5 | 36,9 | 293 | 46,6 | 426 | ||||
52,2 | 467,5 | 29,4 | 168,5 | 59,3 | 476 | ||||
38,5 | 327 | 30,6 | 184 | 0 | 13 | ||||
41 | 365 | 35,6 | 276 | 15,5 | 63 | ||||
40 | 352,5 | 38,7 | 331 | 21,2 | 97 | ||||
45 | 405,5 | 38,2 | 323 | 22,8 | 108 | ||||
25,5 | 135 | 26,1 | 137,5 | 28,3 | 156 | ||||
27,7 | 150 | 43,2 | 388 | 28,15 | 155 | ||||
22,5 | 46 | 420,5 | 38,5 | 327 | |||||
45 | 105,5 | 35,6 | 276 | 26 | 136 | ||||
33 | 220 | 32,4 | 206 | ||||||
48,3 | 442 | 50 | 453,5 | ||||||
47,5 | 432,5 | 50 | 453,5 | ||||||
32 | 197,5 | ||||||||
50 | 453,5 | ||||||||
35,6 | 276 | ||||||||
33,5 | 237 | ||||||||
56,9 | 473 | ||||||||
28,9 | 161,5 | ||||||||
40 | 352,5 | ||||||||
35,2 | 271 | ||||||||
42,5 | 378 | ||||||||
50 | 453,5 | ||||||||
46,2 | 425 | ||||||||
52,7 | 469 | ||||||||
49,1 | 445 | ||||||||
38 | 315,5 | ||||||||
33,7 | 241 | ||||||||
32,6 | 208,5 | ||||||||
30 | 176,5 | ||||||||
28,9 | 161,5 | ||||||||
44,4 | 398 | ||||||||
48,2 | 440,5 | ||||||||
38,15 | 321 | ||||||||
42 | 375,5 | ||||||||
28,4 | 157 | ||||||||
33,5 | 237 | ||||||||
39,4 | 345 | ||||||||
38,6 | 329,5 | ||||||||
34,3 | 250 | ||||||||
37,7 | 306,5 | ||||||||
27,3 | 148 | ||||||||
39,2 | 341 | ||||||||
29,2 | 167 | ||||||||
39,2 | 341 | ||||||||
33,5 | 237 | ||||||||
18 | 74,5 | ||||||||
31,2 | 191 | ||||||||
23,4 | 112 | ||||||||
36,9 | 293 | ||||||||
57,3 | 474 | ||||||||
45 | 405,5 | ||||||||
45,3 | 413 | ||||||||
16,5 | 71 | ||||||||
34,9 | 257 | ||||||||
43,1 | 387 | ||||||||
30,8 | 185,5 | ||||||||
0 | 13 | ||||||||
34,5 | 254 | ||||||||
28 | 152,5 | ||||||||
16 | 68 | ||||||||
28,9 | 161,5 | ||||||||
23 | 110 | ||||||||
27 | 144,5 | ||||||||
41,6 | 369 | ||||||||
43,4 | 389 | ||||||||
36 | 282 | ||||||||
49 | 443 | ||||||||
25 | 126,5 | ||||||||
41,5 | 368 | ||||||||
35,5 | 273,5 | ||||||||
35 | 264 | ||||||||
33,1 | 229 | ||||||||
41,7 | 371 | ||||||||
39,15 | 339 | ||||||||
30,8 | 185,5 | ||||||||
45,7 | 415,5 | ||||||||
35,4 | 272 | ||||||||
35,8 | 278,5 | ||||||||
27 | 144,5 | ||||||||
19,5 | 79 | ||||||||
29,4 | 168,5 | ||||||||
33,3 | 231 | ||||||||
36,6 | 289 | ||||||||
42,6 | 379 | ||||||||
30 | 176,5 | ||||||||
36,1 | 285 | ||||||||
43 | 383 | ||||||||
33,3 | 231 | ||||||||
28,7 | 158,5 | ||||||||
28,7 | 158,5 | ||||||||
45,1 | 412 | ||||||||
31,8 | 193 | ||||||||
33 | 220 | ||||||||
39,1 | 337 | ||||||||
29 | 165 | ||||||||
46,7 | 427,5 | ||||||||
41,05 | 367 | ||||||||
29,9 | 173 | ||||||||
50 | 453,5 | ||||||||
47 | 430,5 | ||||||||
34,4 | 252,5 | ||||||||
11 | 45 | ||||||||
20,6 | 93 | ||||||||
36,6 | 289 | ||||||||
38,6 | 289 | ||||||||
29,48 | 170 | ||||||||
25 | 126,5 | ||||||||
0 | 13 | ||||||||
38 | 315,5 | ||||||||
34,7 | 255,5 | ||||||||
38,2 | 323 | ||||||||
43,8 | 393,5 | ||||||||
40,3 | 360,5 | ||||||||
38,5 | 327 | ||||||||
60 | 478 | ||||||||
50 | 453,5 | ||||||||
36 | 282 | ||||||||
55 | 472 | ||||||||
33,5 | 237 | ||||||||
25,1 | 132,5 | ||||||||
24,8 | 121 | ||||||||
Всего: | R1=57877 | R2=23298.5 | R3=21259.5 | R4=8789 | R5=3072 |
N = 479 | k = 5 |
R1 = 57877 | n1 = 210 |
R2 = 23298,5 | n2 = 101 |
R3 = 21259,5 | n3 = 98 |
R4 = 8789 | n4 = 45 |
R5 = 3072 | n5 = 25 |
Теперь можно полученные суммы рангов подставить в формулу и получить значение критериальной статистики Краскела-Уоллиса [4] :