Примеры для самостоятельного решения. Пример 1. 27 марта 2008 года в Бухаресте состоялся товарищеский матч Румыния – Россия

 

Пример 1. 27 марта 2008 года в Бухаресте состоялся товарищеский матч Румыния – Россия. По его итогам эксперты газеты «Спорт-Экспресс» поставили каждому игроку, участвовавшему в матче, оценки по 10-бальной системе, оценив уровень физической подготовки. Данные приведены в таблице 3.

Таблица 3

Россия Румыния
-

 

Можно ли утверждать, что по уровню физической подготовки команда Румынии не превосходила команду России (α= 0,01)?

Ответ:Гипотеза об одинаковом уровне физической подготовки команд отвергается. =21, =9.

 

Пример 2. Обследовались 2 мусульманские республики с целью определить степень религиозности населения. В качестве признака религиозности выбрали количество людей, посетивших мечеть за 12 главных религиозных праздников мусульман.

 

Таблица 4

Праздник Республика А Республика В

 

Можно ли утверждать, что в республике А уровень религиозности населения превышает уровень религиозности в республике В? Уровень значимости α = 0,05. : уровень религиозности в республике А не превышает уровень религиозности в республике В.

Ответ: принимается. = 4, = 6.

 

Пример 3. Кандидат в депутаты Государственной Думы выступает перед двумя различными аудиториями. В первой половине дня – перед студентами вузов, после 18 часов – перед рабочими кондитерских фабрик. В каждой из этих аудиторий проводится опрос с предложением оценить свое впечатление от кандидата по 10-ти бальной шкале, число опрашиваемых в обеих аудиториях – 12 человек. Полученные оценки:

студенты
рабочие

 

: оценка выступления депутата студентами не превышает оценки его выступления рабочими. Уровень значимости α = 0,05.

Ответ: отвергается. = 9, = 6.

 

Пример 4.Сравнивалась производительность труда по количеству выпущенных деталей в смену у двух групп рабочих. В первую группу вошли рабочие со стажем больше 5 лет, во вторую – менее 5 лет. Получены данные:

 

1 группа (13 человек) 2 группа (13 чел.)

 

: рабочие первой группы не превосходят вторую группу по производительности (α=0,05).

Ответ: отвергается. =11, =6.

 

Пример 5.Выборка А и выборка В сопоставляются по некоторому количественно измеренному признаку. Проверить гипотезу выборка А не превышает выборку В по уровню исследуемого признака.

 

 

1) α = 0,01

А: В:
132, 126,
134, 127,
124, 132,
132, 120,
135, 119,
132, 126,
131, 120,
132, 123,
121, 120,
127, 123,
136, 120,
129, 116,
136. 123.

 

Ответ: отвергается. =10, =9.

2) α = 0,05

А: В:
696, 681,
703, 695,
713, 701,
720, 711,
719, 713,
725, 720,
730, 723,
746, 735,
751, 731,
756, 740,
780, 743,
793. 756.

 

Ответ: принимается. =4, =6.

 

3) α = 0,05

 

А: В:
150, 138,
147, 137,
147, 133,
142, 130,
141, 130,
140, 130,
140, 127,
137, 125,
136, 121,
132, 119,
130, 119,
125. 115.

 

Ответ: отвергается. =11, =6.

4) α = 0,01

 

А: В:
928, 800,
915, 815,
930, 825,
1000, 900,
1020, 887,
1015, 825,
990, 834,
958, 910,
895, 915,
935, 810,
1005, 928,
1012. 890.

 

Ответ: отвергается. =17, =9.

5) α = 0,01

 

А: В:
95, 26,
104, 29,
100, 30,
93, 30,
86, 42,
70, 58,
55, 70,
50, 86,
52, 83,
58, 67,
79, 48,
93. 40.

 

Ответ: отвергается. =13, =9.

U- критерий Манна-Уитни

 

Назначение критерия.U-критерий предназначен для оценки различий между двумя выборками по уровню какого-либо признака, количественно измеренного. В отличие от Q – критерия Розенбаума позволяет выявлять различия между малыми выборками. Когда . U – более мощный, чем Q-критерий. Эмпирическое значение U-критерия отражает то, насколько велика зона совпадений между выборками. Чем меньше Uэмп, тем более вероятно, что различия значимы.

Ограничения критерия. В каждой выборке должно быть не больше 60 наблюдений.

Гипотезы:

уровень признака в группе 2 не ниже уровня признака в группе 1.

уровень признака в группе 2 ниже уровня признака в группе 1.

Замечание. 1 группа считается та, в которой значение признака по предварительной оценке выше.

Алгоритм подсчета U- критерия Манна-Уитни.

1. Расположить все значения двух выборок в единый ряд по степени увеличения признака. При этом надо сохранить возможность различать в едином ряду значения признака 1 выборки от значений второй, например, записав их ручками двух различных цветов.

2. Проранжировать весь ряд значений по следующим правилам:

а) меньшему значению меньший ранг;

б) если несколько значений равны, им начисляется ранг, равный среднему арифметическому тех рангов, которые они получили бы, если бы не были равны;

в) подсчитать общую сумму рангов, сравнить с расчетной. Общая сумма рангов должна совпадать с расчетной, которая определяется по формуле: где N - общее количество ранжируемых наблюдений, N = n1 + n2.

3. Вновь расположить значения признака вместе с присвоенными им рангами: отдельно выборка 1 и выборка 2.

4. Подсчитать сумму рангов для каждой выборки отдельно; определить большую из ранговых сумм.

5. Определить эмпирическое значение U – критерия по формуле:

где объем выборки 1,

объем выборки 2,

большая из двух ранговых сумм,

объем выборки с большой суммой рангов.

6. Задается уровень значимости α.

7. Определить критические значения критерия из таблицы критических значений U – критерия Манна-Уитни (таблица II приложения) для известных значений , и заданного уровня значимости α.

8. Если > , принимается, если , отвергается.

 

Пример. За 6 месяцев было подсчитано количество ДТП в месяц, совершенных водителями частных автомобилей и водителями общественного транспорта в г. Москве.

Можно ли утверждать, что число нарушений правил дорожного движения водителями общественного транспорта не меньше, чем водителями частных автомобилей? Уровень значимости α = 0,05.

 

Таблица числа ДТП за 6 месяцев

 

месяцы Частные автомобили Общественный транспорт

 

Решение.Выполнив 1-3 шаг описанного выше алгоритма подсчета U – критерия, получим таблицу:

Частные автомобили Общественный транспорт
Число ДТП ранг Число ДТП ранг
8,5
6,5 8,5
6,5
суммы -

 

Подсчитаем сумму рангов в таблице . Расчетная сумма рангов: .

Равенство реальной и расчетной сумм соблюдено.

Большая ранговая сумма у частных автомобилей. Сформулируем гипотезу : группа частных автомобилей не превосходит по числу ДТП группу общественного транспорта. : у частных водителей уровень ДТП выше. Определим .

.

Находим в таблице значений U – критерия при и α = 0,05. = 7. Делаем вывод: > , нулевая гипотеза принимается, т.е. количество ДТП у водителей общественного транспорта не меньше, чем у водителей частных автомобилей.