(1)皮尔逊相关系数
相关关系是不完全确定的随机关系,连续变量间的相关系数用皮尔逊(Pearson)相关系数来测定,两个连续变量X和Y之间的皮尔逊相关系数的计算公式为:
其中,lXX=∑(X-)2,lYY=∑(Y-)2,lXY=∑(X-)(Y-)。
r的取值在-1和1之间,r值与变量相关程度之间的关系如表2-3所示。
表2-3 |r|的取值与相关程度
Tab.2-3 |r|-value and degree of correlation
(2)Spearman秩相关系数
假设有容量为n的由两个变量X和Y构成的随机样本,分别计算每个观测关于变量X和Y的秩变量ui和vi (i=1,2,…,n),用di=ui-vi表示第i个样本对应于两个变量的秩之差,则Spearman秩相关系数的计算公式为:
Spearman秩相关系数的取值也是-1和1之间。计算出Spearman秩相关系数rs后,要对该系数进行检验。检验的原假设为:两变量不相关。在满足原假设的条件下,如果是小样本,则rs服从Spearman分布;在大样本下,统计量z=近似服从标准正态分布。
(3)Kendall秩相关系数
Kendall秩相关系数是利用变量的秩进行变量之间的一致性趋势检验。假设有容量为n的由x和y两个变量构成的随机样本,首先计算每个观测变量关于变量x和y的秩变量u和v,然后将n个观测变量按变量x升序排列。则n个观测关于变量x和y的秩如下[184]:
x的秩变量u:1,2,…,n;y的秩变量v:v1,v2,…,vn。
设在v1的后面有R1个秩大于v1,v2的后面有R2个秩大于v2,…,在vn-1后面有Rn-1个秩大于vn-1,令:R=R1+R2+…+Rn-1,显然,变量x和y相关性越强,则R越大。
Kendall秩相关系数按如下公式求得:
Kendall秩相关系数的绝对值不超过1。(www.xing528.com)
(4)Wilcoxon符号秩检验
定序变量配对样本间的相关性常用Wilcoxon符号秩检验,Wilcoxon检验利用两个配对组的数值之差进行检验。求出数值差之后,按照绝对值由小到大对这些差值排序。计算最小的秩和,记为T。如果样本配对数目n≤15,则直接将T值与查表得到的临界值比较[185]。
如果n>15,则T值近似服从正态分布,可以用z分数作为检验统计量。
检验统计量为:
其中
上式中,n为配对数目,T为正值差的秩或负值差的秩中的较小者。
(5)Friedman检验
Friedman 检验是M.Friedman
于1937年提出的,它是随机化区组设计的非参数替代技术。随机化区组设计的假定与方差分析(ANOVA)的假定一样,即观察值是从正态总体中随机抽取的。如果不满足这个假定,或研究对象是排序数据,则应采用Friedman
检验。Friedman 检验有三个基本假定:一是区组相互独立;二是区组与处理之间没有交互效应;三是各区组内的观察值可以进行排序[186]。
待检验的假设如下:
H0:处理总体相同 H1:至少有一个处理总体不同
进行Friedman 检验时,首先把原始数据转换为排名。Friedman检验是在每个区组内分别从1到c进行排序。每个区组都有c个排名,其中c是处理水平数。利用这些排名,Friedman 检验可以判断不同的处理水平(列)是否来自同一个总体。Friedman 检验所用的检验统计量见式(2-56),该统计量近似服从卡方分布,如果c>4,或c=3且b>9,或c=4且b>4,则自由度为df=c-1。
Friedman 检验的统计量为:
式中,c=处理水平(列数),b=区组(行)数,j=特定处理水平-1,Rj=特定处理水平(列)的秩和。
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