秩和检验(rank-sum test)是将观测值按由小到大的次数排列,编定秩次,求出秩次和(简称秩和),对两个或多个样本所属总体位置(中位数)是否相同进行的假设检验。
在SAS 统计分析中,对于秩和检验主要是由npar1way 过程来完成的,基本语句格式如下:
PROC NPAR1WAY <选项>;
BY 变量名列表;
EXACT 统计量选项 < / 运算选项>;
FREQ 变量名列表;
OUTPUT <OUT=数据集名> <选项>;
VAR 变量名列表;
各语句选项说明:
DATA=数据集名:指定要进行分析的数据集;
MEDIAN:运用中位数评分进行分析,即进行中位数检验;
NOPRINT:禁止所有的输出,用在仅需要创建输出数据集时;
ST:运用Siegel-Tukey 评分进行分析;
ANOVA:对原始数据进行方差分析;
EDF:要求计算基于经验分布的统计量;
MISSING:指定分组变量的缺失值为一有效的分组水平;
SAVAGE:运用Savage 评分进行分析;
VW:运用Van der Waerden 评分进行分析计算;
CORRECT=NO:在两个样本时,禁止Wilcoxon 和Siegel-Tukey 检验的连续性校正过程;
KLOTZ:运用Klotz 评分进行分析;
MOOD:运用Mood 评分进行分析;
SCORES=DATA:以原始数据为评分值进行分析;
WILCOXON:对两样本进行Wilcoxon 秩和检验,对多个样本进行Kruskal-Wallis 检验;
EXACT 语句:要求SAS 对指定的统计量(选项)进行精确概率的计算;
VAR 语句:用以指定要进行分析的变量,变量必须为数值型。若省略此语句,SAS 将对除了BY 语句、CLASS 语句以及FREQ 语句中指定的变量之外所有的数值型变量进行分析。
(1)两组资料的秩和检验(Wilcoxon 秩和检验)
Wilcoxon 秩和检验用于推断计量资料或者等级资料的两个样本所来自的总体分布是否有差别。在理论上无效假设H0应为两个总体分布相同,即两个样本来自同一总体。由于秩和检验对于两个总体分布的性状差别不敏感,对于位置相同、形状不同但类似的两个总体分布,推断不出两个总体分布有差别,故对立的备择假设HA不能认为两个总体分布不同,只能认为两个总体分布的位置不同。
例8.3 研究中不同能量水平饲料对5 ~6 周龄肉用仔鸡增重(g)的影响,资料列于表8.3。用秩和检验法检验2 种不同能量水平饲料的肉用仔鸡增重是否相同。
表8.3 两种不同饲料对肉用仔鸡增重数据表
SAS 程序如图8.5 所示。
(www.xing528.com)
图8.5 2 种不同饲料对肉用仔鸡增重秩和检验SAS 程序
结果输出为:
输出结果主要包括:①两组数据的基本信息(样本容量、秩和等),零假设下各组统计量的期望值及标准差,平均秩和;②近似Z 检验所得到的统计量和所对应的单、双侧概率值;③近似t 检验所得到的统计量和所对应的单、双侧概率值;④输出Kruskal-Wallis 检验的结果。
本例中,由近似Z 检验双侧概率值P=0.003 2 <0.01 可知,饲料A 和饲料B 对肉用仔鸡增重差异极显著,表现为饲料A 肉用仔鸡增重极显著高于饲料B 肉用仔鸡的增重。
SAS 程序如图8.6 所示。
图8.6 例8.3SAS 程序图
(2)多组资料的秩和检验(Kruskal-Wallis 秩和检验)
多个样本比较的Kruskal-Wallis 秩和检验法,又称为H 法。此方法的基本思路与Wilcoxon 秩和检验基本相同,都是基于各组混合编秩后,各组秩和应相等的假设。Kruskal-Wallis 法用于推断计量资料或等级资料的多个独立性样本所来自的多个总体分布是否有差别。在理论上检验假设H0应为多个总体分布相同,即多个样本来自同一总体。由于H 检验对多个总体分布的形状差别不敏感,这在实际应用中检验假设H0可写作多个总体分布位置相同,对立的备择假设HA为多个总体分布位置不全相同。
例8.4 研究3 种不同制剂杀灭钩虫的效果,用11 只大鼠试验,分为3 组,每组大鼠先人工感染500 条钩蚴,钩蚴感染后第8 天,3 组分别服用A、B、C 3 种制剂,第10 天全部解剖检查每只大鼠体内活虫数,检查结果列于表8.4,用H 法检验3 种制剂杀灭钩虫的效果是否相同。
表8.4 3 种制剂杀灭钩虫效果统计表
SAS 程序如图8.7 所示。
图8.7 3 种制剂杀灭钩虫效果H 检验SAS 过程
结果输出为:
输出结果主要包括:①两组数据的基本信息(样本容量、秩和等),零假设下各组统计量的期望值及标准差,平均秩和;②输出Kruskal-Wallis 检验的结果。
本例中,根据输出的Kruskal-Wallis 检验的结果,P=0.304 9 >0.05,表明3 种制剂杀灭钩虫的效果差异不显著。
SAS 程序如图8.8 所示。
图8.8 例8.4SAS 程序图(1)
例8.5 某种激素4 种剂量对大鼠耻骨间隙宽度增加量影响的试验,重复数n=5,大鼠耻骨间隙宽度增加量见表8.5,用H 法检验4 种剂量的大鼠耻骨间隙的增加量是否相同。
表8.5 某种激素4 种剂量大鼠耻骨间隙增加量数据表
SAS 程序如图8.9 所示。
图8.9 某种激素4 种剂量大鼠耻骨间隙增加量H 检验的SAS 过程
结果输出为:
本例中,根据输出的Kruskal-Wallis 检验的结果,P=0.008 6 <0.01,表明4 种剂量对大鼠耻骨间隙宽度增加量差异极显著。
SAS 程序如图8.10 所示。
图8.10 例8.4SAS 程序图(2)
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