关于总体平均数之差的推断统计
两个样本均值之差的抽样分布
需考虑的问题:
两总体方差σ12和σ22是否已知;如果未知,则是否σ12 = σ22 ;
两总体是否正态分布;
两样本为大样本还是小样本。
两个样本均值之差的抽样分布
σ12和σ22已知
若 是独立地抽自总体X1~N(μ1,σ12)的一个容量为n1的样本的均值, 是独立地抽自总体X2~N(μ2,σ22)的一个容量为n2的样本的均值,则有:
两个样本均值之差的抽样分布
σ12和σ22未知
如果σ12=σ22 ,则有:
以上结论均可推广到两个非正态总体且两个样本均为大样本的情况。但是对于两个非正态总体且小样本的情况则不适用。
两个样本均值之差的抽样分布
σ12和σ22未知
若两个总体均为正态分布总体,但是两总体方差未知,且知道σ12≠σ22 ,则有:
两个样本均值之差的抽样分布
σ12和σ22未知
其中
示意图
两个总体均值之差的区间估计
两正态总体,总体方差未知但有显著差异
两正态总体,或非正态总体、大样本,总体方差未知但无显著差异
两正态总体,或非正态总体、大样本,总体方差已知
μ1-μ2
备注
置信区间
已知条件
待估
参数
例题
从某市近郊区和远郊区中各自独立地抽取25户家庭,调查平均每户年末手存现金和存款余额。得出两个样本均值分别为近郊区65000元,远郊区48000元。已知两个总体均服从正态分布,且σ1=12000,σ2=10600,试估计该市近郊区与远郊区平均每户 年末手存现金和存款余额之差(α=)。
例题
随机地从A厂生产的导线中抽取4根,从B厂生产的导线中抽取5根,测得以欧姆表示的电阻为
A厂:, , ,
B厂:, , , ,
若已知两工厂导线的电阻均服从正态分布,且方差齐性,试求(μ1-μ2 )的95%置信水平下的置信区间。
例题
甲乙两公司生产同种产品。从甲公司产品中抽取20件进行检验,得出这20件产品的平均抗压能力为公斤,S12 =30;从乙公司产品中抽取12件产品的平均抗压能力为公斤,S22 =43。若两公司产品的抗压能力均服从正态分布,而且没有理由认为它们的方差一样,试估计两公司产品平均抗压能力之差(α=) 。
两总体均值之差的假设检验(一)
|Z|≥Zα/2
H0:μ1=μ2
H1:μ1≠μ2
两正态总体,或非正态总体、大样本,总体方差已知
Z≥Zα
H0:μ1≤μ2
H1:μ1>μ2
Z≤-Zα
H0:μ1≥μ2
H1:μ1<μ2
H0的拒绝域
检验统计量
假设
已知条件
例题
某部门欲采购一批灯泡。从两个灯泡厂的产品中各自抽取50个进行检验,测得两个灯泡厂的灯泡的样本均值为1282小时和1208小时。若已知两厂灯泡的使用寿命均服从正态分布,且方差分别为802和942,问:两厂灯泡的平均使用寿命有无显著差异?
两总体均值之差的假设检验(二)
|t|≥tα/2
自由度df=n1+n2-2
H0:μ1=μ2
H1:μ1≠μ2
两正态总体,或非正态总体、大样本,总体方差未知但无显著差异
t≥tα
H0:μ1≤μ2
H1:μ1>μ2
t≤-tα
H0:μ1≥μ2
H1:μ1<μ2
H0的拒绝域
检验统计量
假设
已知条件
两总体均值之差的假设检验(三)
|t|≥tα/2
H0:μ1=μ2
H1:μ1≠μ2
两正态总体,总体方差未知但有显著差异
t≥tα
H0:μ1≤μ2
H1:μ1>μ2
t≤-tα
H0:μ1≥μ2
H1:μ1<μ2
H0的拒绝域
检验统计量
假设
已知条件
例题
甲乙两公司生产同种产品。从甲公司产品中抽取20件进行检验,得出这20件产品的平均抗压能力为公斤,S12 =30;从乙公司产品中抽取12件产品的平均抗压能力为公斤,S22 =43。若两公司产品的抗压能力均服从正态分布,而且没有理由认为它们的方差一样,试估计两公司产品抗压能力有无显著差异(α=) 。
例题
某校进行教改实验,甲班45人,乙班36人,分别采用不同的教学方法。学期结束时进行测验,得到以下结果:
甲班平均分,总体标准差估计值;
乙班平均分,总体标准差估计值。试问两种教学方法其效果有无显著差异?(α=.01)
临界值的另一种求法
计算t’后,不计算df’,而计算:
结果
df’时,
非df’时,
相关样本平均数差异的
显著性检验
两个样本内个体之间存在着一一对应的关系,这两个样本称为相关样本(correlated-groups----independent groups)。两种情况:
用同一测验对同一组被试在试验前后进行两次测验,所获得的两组测验结果;----repeated measures design
根据某些条件基本相同的原则,把被试一一匹配成对,然后将每对被试随机地分入实验组和对照组,对两组被试施行不同的实验处理之后,用同一测验所获得的测验结果。----matched-group design
相关样本平均数差异的
显著性检验
如果两个样本是相关样本,即两个样本内个体之间存在着一一对应的关系,则有
其中D=X1-X2
例题
为了调查两种不同识字教学法的效果,随机抽取了10名小学生,记录下他们使用两种教学法的成绩如下。问两种教学法有无显著差异?
B法成绩
A法成绩
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
学生号