Hứa Thanh Xuân Phần dành cho đơn vị 98 CHƯƠNG 8: KIỂM ĐỊNH PHI THAM SỐ • Điều kiện áp dụng: - Không đòi hỏi phân phối tổng thể là chuẩn.. • Các dạng kiểm định phi tham số: – Kiểm định W
Trang 1NGUYÊN LÝ THỐNG KÊ KINH TẾ
ThS Hứa Thanh Xuân
Phần dành cho đơn vị
98
CHƯƠNG 8: KIỂM ĐỊNH PHI THAM SỐ
• Điều kiện áp dụng:
- Không đòi hỏi phân phối tổng thể là chuẩn
- Dữ liệu ở dạng tần số hoặc số đếm
• Các dạng kiểm định phi tham số:
– Kiểm định Wilcoxon (Kiểm định T)
– Kiểm định Mann-Whitney
– Kiểm định Kruskal – Wallis
– Kiểm định sự phù hợp
– Kiểm định sự độc lập
99
KIỂM ĐỊNH WILCOXON (KIỂM ĐỊNH T)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp so sánh cặp)
• Trường hợp mẫu nhỏ: n 20
Bước 1: Đặt giả thuyết:
Bước 2: Tính giá trị kiểm định:
- Tính sự chênh lệch giữa các cặp: di = xi – yi
- Xếp hạng các dI trong giá trị tuyệt đốidi
- Tìm tổng hạng của di mang dấu dương + và
tổng hạng của di mang dấu âm -
- Giá trị kiểm định (T): T = min ( + ; -)
Bước 3: Điều kiện bác bỏ H0: T < Tn;
0 :
0 :
2 1
2 1 1 0 H H
Trang 2KIỂM ĐỊNH WILCOXON (KIỂM ĐỊNH T)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp so sánh cặp)
Ví dụ 8.1: Trong tháng trước và sau Noel, số
lượng người mua sắm quần áo tại 11 cửa hàng
trong thành phố như sau:
97 145 55 70 89 105 75 58 30 95
50
Sau Noel
97 150 60 72 89 115 85 46 30 105
56
Trước Noel
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2
1
Cửa hàng
Với mức ý nghĩa 5%, hãy kiểm định xem số lượt
người mua sằm quần áo trước và sau Noel có thực
sự khác nhau không?
101
• Trường hợp mẫu lớn: n > 20
Bước 1: Đặt giả thuyết: có thể đặt ở dạng 1 đuôi hoặc
2 đuôi
Bước 2: Giá trị kiểm định:
Bước 3: Bác bỏ H0khi:
- Kiểm định dạng “1 đuôi”: Z < - Z
- Kiểm định dạng “2 đuôi”: Z < - Z/2
KIỂM ĐỊNH WILCOXON (KIỂM ĐỊNH T)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp so sánh cặp)
T T T Z
4 1) n ( n
2T n(n124)(2n1)
Với
KIỂM ĐỊNH MANN-WHITNEY (KIỂM ĐỊNH U)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp độc lập)
Bước 1: Đặt giả thuyết: như các trường hợp trên
Bước 2: Tính giá trị kiểm định:
- Xếp hạng tất cả các giá trị của 2 mẫu theo thứ tự tăng dần
Những giá trị bằng nhau sẽ nhận giá trị trung bình
- Cộng các hạng của tất cả các giá trị ở mẫu thứ nhất, ký
hiệu là R1.
- Giá trị kiểm định:
1 1 1 2
1 R ) n ( n n n
Trang 3Ví dụ 8.2: Chúng ta muốn so sánh lương khởi điểm
của sinh viên tốt nghiệp ở ngành kinh tế với điện tử tin
học được trả bởi các công ty như sau: (100.000đ)
Có thể kết luận tiền lương khởi điểm của 2 nhóm là
khác nhau không?
22 25 18 14 30 28 12 24 22 17 Kinh tế
24 30 27 18 15 Điện tử tin học
KIỂM ĐỊNH MANN-WHITNEY (KIỂM ĐỊNH U)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp độc lập)
104
2 Trường hợp mẫu lớn: n1, n2 > 10
2 1 1
2 1 0
: H
: H
2 1 1 2 1 0 : H : H
2 1 1 2 1 0 : H : H
U U U Z
2
2
1n n
U
12
1
2 1 2 1
U
;
Đặt giả thuyết
2 đuôi
1 đuôi trái
1 đuôi phải
Với
KIỂM ĐỊNH MANN-WHITNEY (KIỂM ĐỊNH U)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp độc lập)
| Z |> Z | Z |> Z/2
105
Ví dụ 8.3: Trở lại vấn đề tiền lương khởi điểm
của hai ngành kinh tế và điện tử tin học Mỗi
ngành chọn ngẫu nhiên 80 sinh viên và sau đó
tiền lương được xếp hạng từ nhỏ đến lớn, và
tổng cộng hạng được xếp cho tiền lương của
ngành kinh tế bằng 7.287
KIỂM ĐỊNH MANN-WHITNEY (KIỂM ĐỊNH U)
(So sánh TB 2 tổng thể-Phương pháp độc lập)
Trang 4KIỂM ĐỊNH KRUSKAL WALLIS
(So sánh TB nhiều tổng thể)
Bước 1: Đặt giả thuyết
H0: Trung bình của k tổng thể thì giống nhau
H1: Trung bình của k tổng thể thì khác nhau
Bước 2: Xếp hạng tất cả các giá trị quan sát của k mẫu
theo thứ tự tăng dần Những giá trị bằng nhau sẽ nhận
giá trị trung bình
Bước 3: Cộng các hạng của tất cả các giá trị ở từng mẫu
lại, ký hiệu là R1, R2, …, Rk(Lưu ý: ∑R = [n*(n+1)] / 2)
Bước 4: Giá trị kiểm định:
Bước 5: Bác bỏ H0nếu
1
2
i 3(n 1) n
R ) 1 n (
*
12 W 2
; 1 k
107
Ví dụ 8.4:
Để so sánh chi phí quảng cáo trên 4 tờ báo khác nhau
(với điều kiện nội dung quảng cáo là như nhau), người
ta lấy mẫu trên các tờ báo và thu được các kết quả
sau (đơn vị: ngàn đồng)
Báo A: 57 65 50 45 70 62 68
Báo B: 72 81 64 55 75
Báo C: 35 42 58 46 59 60 61 38
Báo D: 73 92 68 85 82 94 62
Yêu cầu: hãy kiểm định có sự khác biệt về chi phí
quảng cáo giữa các tờ báo nói trên hay không ở mức ý
nghĩa 5%
KIỂM ĐỊNH KRUSKAL WALLIS
(So sánh TB nhiều tổng thể)
KIỂM ĐỊNH SỰ PHÙ HỢP
• Bài toán tổng quát:
Giả sử có mẫu ngẫu nhiên n quan sát, được
chia thành k nhóm khác nhau: mỗi quan sát
phải và chỉ thuộc về một nhóm thứ i nào đó ( i
= 1,2, … , k)
Gọi Oi là số lượng quan sát ở nhóm thứ i
Kiểm định giả thuyết H về phân phối của tổng
Trang 5Bước 1: Tính số lượng quan sát thuộc về nhóm thứ i trong trường hợp
giả thuyết H0đúng, nghĩa là tính các giá trị mong muốn Ei- theo công
thức: Ei= npi(Ei 5).
n 1 n
Oi
pi
Ei= npi
…
…
…
O2
p2
E2= np2
O1
p1
E1= np1
Giá trị thực tế (Oi)
XS theo giả thuyết H0
( pi)
Giá trị mong muốn
(Ei)
k
… 2 1 Nhóm
KIỂM ĐỊNH SỰ PHÙ HỢP
Bước 2: Tính giá trị kiểm định:
i i E ) E O ( 1
2 2
1 2
110
KIỂM ĐỊNH SỰ PHÙ HỢP
• Ví dụ 8.5 (bài tổng hợp 6):
180 31 29 66
54
Số lượng khách
chọn (người)
Tổng Lg Sony Ericsson Samsung
Nokia
Nhãn hiệu
Với mức ý nghĩa 5%, có thể kết luận sở thích của người
tiêu dùng đối với 4 nhãn hiệu điện thoại di động trên là
khác nhau hay không?
111
KIỂM ĐỊNH SỰ ĐỘC LẬP
Bài toán tổng quát:
• Giả sử có mẫu ngẫu nhiên gồm n quan sát, được phân
nhóm kết hợp 2 tiêu thức với nhau, hình thành nên bảng
tiếp liên gồm r hàng (row) và c cột (column)
• Gọi Oij là số quan sát ứng với hàng thứ i và cột thứ j
• Ri là tổng số quan sát ở hàng thứ i
• Cj là tổng số quan sát ở cột thứ j
n
C c
…
…
C 2
C 1
Rr
O rc
…
…
O r2
O r1
r
…
…
…
…
…
…
…
R2
O 2c
…
…
O 22
O 21
2
R1
O 1c
…
…
O 12
O 11
1
c
…
… 2 1
Phân nhóm theo tiêu thức thứ 1 Phân nhóm theo
tiêu thức thứ 2
Trang 6KIỂM ĐỊNH SỰ ĐỘC LẬP
- Bước 1: Đặt giả thuyết
H0 : Không có mối liên hệ giữa 2 tiêu thức
H1: Tồn tại mối liên hệ giữa 2 tiêu thức
- Bước 2: Tính số lượng quan sát theo giả thuyết H 0
- Bước 3: Tính GTKĐ:
- Bước 4: Bác bỏ H0nếu :
Với có phân phối2 với (r-1) (c-1) bậc tự do
n C R n
R C
Eij j j j j
1 i
c 1
2 ij ij 2
E ) E O (
2 1 1 2
113
KIỂM ĐỊNH SỰ ĐỘC LẬP
320 66
131 123
170 31
84 55
Nữ
150 35
47 68
Nam
7 Up Pepsi Coca - Cola
Nhãn hiệu ưa thích Giới tính
Ví dụ 8.6:
Với α = 5%, có thể kết luận có mối liên hệ giữa nhãn
hiệu ưa thích và giới tính hay không?