- •Глава 3. Непараметрические статистические критерии
- •3.1. Критерий Розенбаума
- •3.2. Критерий Манна-Уитни
- •3.3. Критерий Крускала-Уолиса.
- •3.4. Критерий тенденций Джонкира
- •3.5. Критерий Макнамары
- •3.6. Критерий знаков
- •3.7. Критерий Вилкоксона
- •3.8. Критерий Фридмана
- •3.9. Критерий тенденций Пейджа
- •3.10. Критерий Пирсона
- •3.11. Критерий Колмогорова-Смирнова
- •3.12. Критерий Фишера
3.5. Критерий Макнамары
Критерий Макнамары включает следующие этапы: |
|
1 |
Определить признак, участвующий в сопоставлении (значения признака должны быть представлены по шкале наименований). |
2 |
Провести две серии наблюдений на одной и той же выборке респондентов (количество респондентов не менее 5): x1, х2,….,хi,… хN; y1, y2,….yi,…yN, где случайная переменная X характеризует состояние некоторого свойства при первичном измерении данного свойства; случайная переменная Y характеризует состояние этого же свойства при вторичном измерении (выборки зависимые). |
3 |
Составить N пар вида (хi, уi), учитывая: |
||||||||||||||||||||||||||
а |
хi, yi — результаты двукратного измерения одного и того же свойства у одного и того же респондента; |
||||||||||||||||||||||||||
б |
хi, уi — измерения по шкале наименований, имеющей две категории, обозначенные «0» и «1», поэтому пары (хi, уi ) могут быть только четырех видов (0,0), (0, 1), (1,0), (1, 1); |
||||||||||||||||||||||||||
в |
пары (хi, уi) взаимно независимы, т. е. члены выборки никак не влияют друг на друга. |
||||||||||||||||||||||||||
4 |
Сформулировать гипотезы: |
||||||||||||||||||||||||||
Н0 |
Отсутствие значимых различий в состоянии изучаемого свойства при первичном и вторичном измерениях его состояния у респондентов рассматриваемой совокупности. |
||||||||||||||||||||||||||
Н1 |
Состояния изучаемого свойства значимо различны в одной и той же совокупности респондентов при первичном измерении этого свойства и при вторичном его измерении. |
||||||||||||||||||||||||||
5 |
Записать данные в виде таблицы:
|
||||||||||||||||||||||||||
6 |
Подсчитать эмпирическое значение Тэмп по формуле: |
||||||||||||||||||||||||||
Если b+c 20 |
В качестве статистики используется величина Тэмп, равная наименьшему из значений b и с, т. е. Tэмп = min (b, с). Статистика критерия Тэмп=min(b, с) распределена по биномиальному закону с р = 0,5. |
||||||||||||||||||||||||||
Если b+с > 20 |
В качестве статистики выбирается величина . Распределение статистики критерия Тэмп аппроксимируется распределением с одной степенью свободы . |
||||||||||||||||||||||||||
Значения статистик Тэмп не зависит от значений а и d. |
|||||||||||||||||||||||||||
7 |
Пусть b+c=n и р – принятый уровень значимости. |
||||||||||||||||||||||||||
8 |
Для n 25 |
По таблице № 7 приложения по значению n и величине статистики критерия Tэмп находим Р( ), т. е. вероятность появления значения статистики, меньшего или равного значению Тэмп при данном значении n. Если эта вероятность меньше половины заданного уровня значимости p, то Н0 отклоняется на уровне значимости . |
|
Для n > 25 |
Н0 отклоняется на уровне значимости р, если значение Тэмп превосходит критическое значение статистики критерия, отвечающее данному уровню значимости р. Для p = 0,05 =3,84; p = 0,025 =5,02; p = 0,01 = 6,63. |
9 |
При отклонении Н0 принимается гипотеза: а) Н1: Р(xi=0, yi=1)<P(xi=1, yi=0) если b < c; б) Н1: Р (xi=0, yi=1)>P(xi=1, yi=0) если b >c . |
|
10 |
При b = с результаты эксперимента не позволяют использовать критерий Макнамары для проверки статистических гипотез. |
Пример. При формировании содержания курса по выбору учитывалось мнение 160 студентов. Им предлагалось оценить вариант содержания предстоящего для изучения курса до его изучения и после и ответить на вопрос: «Каково ваше отношение к предложенному варианту содержания курса по выбору?» (Ответы: «нравится» — «не нравится»). Методом случайного отбора из данной группы респондентов была составлена выборка из 20 студентов. Результаты ответов представляют измерения по шкале наименований, имеющей две категории: «нравится» обозначим значком «1», «не нравится» — значком «0».
Результаты опроса 20 студентов запишем таблице:
|
Ответы студентов после изучения предложенного курса по выбору |
|
||
не нравится |
нравится |
|
||
Ответы студентов до изучения предложенного курса по выбору |
не нравится |
3 |
10 |
13 |
нравится |
2 |
5 |
7 |
|
|
5 |
15 |
20 |
Сформулируем гипотезы:
Но: посещение данного курса по выбору не оказывает влияния на отношение студентов к изучаемому содержанию.
Н1 (b > c): посещение данного курса по выбору положительно влияет на отношение студентов к изучаемому содержанию.
Так как n 25 (n=b+c=10+2=12; 12< 25) подсчитывается значение статистики по следующей формуле: T = min (2, 10)=2. По таблице № 7 вероятность появления значения T 2 при n=12 равна 0,019. Если уровень значимости проверки гипотез р=0,05, то =0,025 и в данном случае верно неравенство 0,019<0,025.
Следовательно, гипотеза Но отклоняется на уровне значимости р=0,05 и принимается альтернативная гипотеза Н1. Таким образом, на основе результатов проведенного эксперимента можно сделать вывод о том, что разработанный курс по выбору положительно влияет на отношение студентов к изучаемому содержанию.
Пример. Для определения влияние формы контроля знаний обучающихся на результаты проверки качества знаний по одному и тому же материалу были составлены: контрольная работа, состоящая из 6 заданий, и тест, содержащий 40 вопросов. Выборке из 50 студентов были предложены к выполнению оба варианта письменных испытаний. Результаты выполнения каждой формы испытания в отдельности позволили выделить две категории студентов: усвоивших и неусвоивших изучаемый материал.
|
|
Результаты проверки качества знаний обучающихся, основанные на проведенном тестировании |
|
|
|
|
Не усвоил |
Усвоил |
|
Результаты проверки качества знаний обучающихся, основанные на проведенной контрольной работе |
Не усвоил |
6 |
19 |
25 |
Усвоил |
4 |
21 |
25 |
|
|
10 |
40 |
50 |
Сформулируем гипотезы:
Но: Показатели качества знаний обучающихся не зависят от выбранной письменной формы контроля.
Н1: Показатели качества знаний обучающихся зависит от выбранной письменной формы контроля.
Так как n>25 (n = b+c=4+19=23), то подсчитывается значение статистического критерия T по формуле .
Для уровня значимости р=0,05 критическое значение =3,84. Следовательно, верно неравенство , то есть 9,78>3,84, поэтому нулевая гипотеза отвергается на уровне значимости р=0,05 и принимается альтернативная гипотеза. Таким образом, на основе результатов проведенного эксперимента можно сделать вывод о том, что показатели качества знаний обучающихся зависят от выбранной письменной формы контроля.