Chương 10 KIEM ĐỊNH PHI THAM SÓ Từ chương 7 đến 9, chúng ta đã nghiên cứu các phương pháp dùng để kiểm định dữ liệu định lượng. Khi đó để so sánh các tổng thể với nhau, chúng ta thường so sánh giá trị trung bình của các tổng thể. Trong chương này, chúng tôi sẽ giới thiệu các phương pháp dùng để kiểm định-dữ liệu định tính với thang đo thứ bậc. Khi dữ liệu là định tính với thang đo thứ bậc, giá trị trung bình không còn phù hợp để so sánh vị trí trung tâm của các tông thể khác nhau.
Lúc này chúng ta sẽ so sánh các tổng thể với nhau mà không sử dụng một tham số cụ thể nào cả. Thay vì việc so sánh giá trị trung bình của các tổng thể, chúng ta sẽ so sánh vị trí của các tổng thể với nhau. Chính vì lý do nêu trên mà các kiêm định trình bày ở chương này được gọi là kiểm định phi tham số.1 mô tả phân phối của hai tổng thể 1 va 2. Do kiém dinh phi tham số không ràng buộc yêu cầu về phân phối chuẩn nên ở đây trình bày các dạng phân phối tự do.1a, vị trí của hai tông thể là như nhau phản ánh giá trị của hai tông thê tương tự như nhau.
Hình 10-Ib cho thấy vị trí của tông thể 1 nằm ở phía trái vị trí của tổng thể 2 hay tong, thể 1 nhỏ hơn tổng thé 2. Trong khi ở hình 10. Ic vị trí của tông thể 1 lại nằm ở bên phải vị trí của tổng thể 2 hay téng thé 1 lớn hơn tổng thể2. Tong thé1 Téng thé 2.1 eRe GENE ss UE ee 381 Tổng thể 1 Tổng thể 2 Hinh 10.1b Tổng thể 2 Tổng thể Ï Hinh 10.1c Kiểm định phi tham số cũng được dùng để kiểm định dữ liệu định lượng nhưng yêu cầu về phân phối chuẩn bị vi phạm.
Chương này sẽ trình bày các kiểm định phi tham số bao gồm kiểm định tổng hang Wilcoxon, kiểm định dấu, kiểm định tổng hạng có dấu Wilcoxori, kiểm định Kruskal- Wallis, kiểm định Friedman và kiểm định tương quan hạng Spearman. KIEM DINH TONG HANG WILCOXON 10. Pham vi 4p dung va gia thuyét thống kê Kiểm định tổng hạng Wilcoxon được áp dụng trong trường hợp sau đây: - Mục đích nghiên cứu nhằm so sánh hai tổng thể - Số liệu có thể là định tính với thang đo thứ bậc hoặc định lượng nhưng yêu cầu về phân phối chuẩn của #4 — #4; không thỏa mãn - Hai mẫu độc lập Giả sử chúng ta cần so sánh tổng thể 1 vA tông thể 2. Khi số liệu thỏa mãn các điều kiện nêu ở trên chúng ta dùng kiểm định tong hang Wilcoxon và so sánh vị trí của hai tổng thé thay vì so sánh trực tiếp số trung bình của hai tổng thể như trường hợp kiểm định tham số (xem chương 8).
Lúc này giả thuyết kiểm định sẽ là: Hạ: Vị trí của hai tổng thé 1a như nhau. Hị: Vị trí của hai tổng thể là khác nhau 382 Trên đây là trường hợp kiểm định hai phía. Nếu chúng ta muốn kết luận tổng thê 1 lớn hơn tổng thê 2, ta dùng kiểm định phía phải và giả thuyết đối lúc này là: HI: Vị trí của tổng thể 1 nằm phía phải vị trí của tổng thể 2 Hoặc ngược lại nếu chúng ta muốn kết luận tổng thể 1 nhỏ hơn tổng thể 2, ta dùng kiểm định phía trái với giả thuyết đối là: HI: Vị trí của tổng thể 1 nằm phía trái vị trí của tổng thể 2 10. Tiêu chuẩn kiểm định và phân phối của tiêu chuẩn kiểm định 10.
Trường hợp cỡ mẫu nhỏ (< 10) Vi du 10.1: Hiện nay tinh trạng thay đổi việc làm khá phổ biến đối với một bộ phận lao động có trình độ chuyên môn cao. Điều này gây ra gánh nặng chỉ phí phải tuyển và đào tạo các nhân viên mới cho các công ty. Để giảm thiểu chỉ phí này, trưởng phòng nhân sự của một công ty muốn so sánh thời gian mà nhân viên có bằng cử nhân quản trị kinh doanh và nhân viên có bằng cử nhân thuộc các chuyên ngành khác làm việc ở công ty ông trước khi chuyên sang chỗ làm mới. Ông đã chọn ngẫu nhiên 5 nhân viên có bằng cử nhân quản trị kinh doanh và 5 nhân viên có bằng cử nhân thuộc các chuyên ngành khác mà công ty đã tuyển trong vòng 3 năm qua.
Số tháng làm việc của 10 nhân viên này được liệt kê dưới đây (những người vẫn đang làm việc tại công ty được quy số tháng làm việc là 36). Bằng cử nhân quản trị kinh doanh: 22 23 20 36 25. - Bằng cử nhân chuyên ngành khác: 18 27 26 33 28 Liệu ông trưởng phòng nhân sự có thể kết luận ở mức ý nghĩa ø = 5% là có sự khác biệt về thời gian làm việc tại công ty của các nhân viên có hai loại bằng khác nhạu? , Giải:. Để giúp ông trưởng phòng nhân sự có những bằng chứng đưa ra kết luận ở mức ý nghĩa 5%, chúng ta sử dụngÌ kiểm định tổng hạng Wilcoxon.
Giả thuyết kiểm định được nếu ra đưới đây: Họ: Vị trí của hai tổng thể lä như nhau Hị: Vị trí của hai tổng thể là khác nhau (thời gian làm việc tại công ty của cử nhân quản trị kinh doanh và cử nhân các chuyên ngành khác là khác nhau) 383 -Bước 1: Cho hạng tất cả các đơn vị trong mẫu Để tính được tiêu chuẩn kiểm định, đầu tiên chúng ta cần xếp hạng chung cho tất cả các đơn vị trong các mẫu. Nguyên tắc xếp hạng là cho hạng của giá trị nhỏ nhất bằng I, giá trị nhỏ tiếp theo bằng 2 và cứ thế tiếp tục cho đến khi chúng ta cho xong hang của đơn vị cuối cùng có giá trị lớn nhất trong mẫu bằng 10. Trường hợp các đơn vị trong mẫu có giá trị bằng nhau thì hati của các đơn vị này sẽ bằng giá trị trung bình của hạng tính được từ các đơn vị đó.1 dưới đây thống kê lại hạng của các đơn vị trong mẫu. Hạng Mẫu 2 Hạng 23.
26 6 36 10 33 9 2 528, 8 Téng _ 24 ~~‘ Téng 31 Bước2: Tính tổng hạng của các mẫu và giá trị của tiêu chuẩn kiểm định” Tổng hạng của mẫu 1 kí hiệu là 7¡, 7,=24, và tổng hạng của mẫu 2 Kt hiéu 1a 72, T1 (lưu ýý là T¡ + 7; phải bằng tổng hạng của tất cả các đơn vị trong hai mau, tire la bang 55). Chúng ta có thể lấy ngẫu nhiên bất ky 7; hoặc 7; làm giá trị của tiêu chuẩn kiểm định tính từ mẫu quan sát. Ở đây, chúng ta lẫy ngẫu nhiên 7} làm giá trị của tiêu chuẩn kiểm định và kí hiệu là 7. Như vậy giá trị của tiêu chuẩn kiểm định tính cho ví dụ 1 là T= T.: ụ Bước 3: Phân phối của tiêu chuẩn kiểm định và miền bác bỏ ial Khi cỡ mẫu nhỏ hơn hoặc bang 10, chúng ta cóthể s SỬ dụng tiêu 'chuẩn kiểm định Wilcoxon’ (Bảng phụ lục 5): ¬ gi - Đối với kiểm định hai phía, chúng ta sẽ bác bỏ giả thuyết Họ, 6 ‘mgt mức ý nghĩa œ nào đó khi giá trị của tiêu chuẩn kiểm định T: hoặc.
tất nhỏ 7 <T,, hoặc rất lớn, 7 2 Tự. trong đó 7, là cận dưởi và 7% 1a cần trên của tiêu chad kiểm định. : writ ữ3 384 - Đối với phía phải, chúng ta sẽ bác bỏ giá thuyết Ho khi 7 > 7, - Đối với kiểm định phía trái, chúng ta bác bỏ giả thuyết #fo khi 7 <7, Ví dụ 10.1 ở trên sử dựng kiểm định hai phía với mức ý nghĩa 5% nên chúng ta sẽ sử dụng phần a của Bảng phụ lục 5. Chúng ta sẽ đối chiếu tiêu chuẩn kiểm định ở cột có n =5 và đồng có m,=5.
Tra bảng thấy miễn bác bỏ của tiêu chuẩn kiểm định là vùng có 7 <T, =18 hoặc T >1 ==37. Do giá trị của tiêu chuẩn kiểm định tính cho ví dụ 10.7=24, chúng ta không thé bác bỏ giả thuyết Ho. Bước4: Kết luận : Như vậy trong trường hợp này, trưởng phòng nhân sự của công ty không có đủ bằng chứng để kết luận có sự khác biệt về thời gian làm việc tại công ty của cử nhân có bằng quản trị kinh doanh và cử nhân có bằng thuộc chuyên ngành khác với mức ý nghĩa ø = 5%. Trường hợp cỡ mẫu:lớn (> 10) Các nhà thống kê đã chỉ rả rằng khi cỡ mẫu lớn hơn 10, tiêu chuẩn kiểm định có phân phối xấp xi chuẩn với kỳ vọng là E(7) và độ lệch chuẩn la o,, trong dé: 4 (10.1) #ữ)” a(n, tm) và: ơy =_ [Rmmữm+m,+Ð (02) 12 ˆ _ Tiêu chuẩn Âiểm định lúc này sẽlä:ˆ “ˆ so (1033) “ - Tương tự tưởng tp 'dỡ thấu nhỏ Rơn 10, ching ta có thể lấy ngẫu nhiên bắt kỳ 7; höặc 72 'để tính tiết thuận kiểm định.
Tuy nhiên : nên dựa vào giá thuyết abi để coiif Bi at : ft Ai (px ` ty " tt t Dog PRA$ E: Sy xin Gig 2 385 Vĩ dụ 10.2: Một nhà sản xuất thuốc đang tiến hành nghiên cứu sản xuất một loại thuốc giảm đau tạm đặt tên là A. Thí nghiệm đầu tiên mà nhà sắn xuất tiến hành là so sánh hiệu quả của A;¡ với loại thuốc aspirin đang bán trên thị trường. Để tiến hành thí nghiệm này, nhà sản xuất chọn ngẫu nhiên 30 người. Trong số đó, 15 người được cho uống A¡ và 15 người được cho uống aspirin khi bị đau đầu hoặc có bất kỳ một triệu chứng đau nào khác.
Những người này sau đó được hỏi về hiệu quả của loại thuốc mà họ đã sử đụng bằng cách cho điểm như sau: 5 = Cực kỳ hiệu nghiệm 4 = Rất hiệu nghiệm 3 = Tương đối hiệu nghiệm 2 = Hơi hiệu nghiệm 1 = Không hiệu nghiệm Phương án trả lời của hai mẫu được liệt kê đưới đây: Ai: 3,5,4,3,2,5,1,4,5,3,3,5,5,5,4 Aspirin: 4, 1, 3, 2, 4, 1, 3, 4, 2, 2, 2, 4, 3, 4, 5 ‘ Liệu có đủ bằng chứng ở mức ý nghĩa a = 5% dé kết luận ring AAl hiéu qua hon aspirin? _ Giải: Giả thuyết kiểm định là: Ho: Vị trí của hai tổng thể là như nhau (hiệu quả của hai loại thuốc là như nhau) Hy: Vj tri cia tổng thể 1 nằm ở bên phải vị trí của tổng thể 2 (A1 hiệu quả hơn aspirin) Tiêu chuẩn kiểm định Đề tính được giá trị của tiêu chuẩn kiếm định, chúng ta cần phải XẾp. hạng cho tất cả các đơn vị trong hai mẫu. Trong hai mẫu quan sát ở trên, có 3 đơn vị có giá trị nhỏ nhất bằng ‘1°, theo thứ tự các đơn vị này sẽ có hạng lần lượt là 1, 2, 3.