ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 285
Скачиваний: 1
Критерий X (ламбда)
Оценку расхождений между эмпирическими и теоретически ми частотами вариационного ряда можно провести и с помощью непараметрического критерия, предложенного А. Н. Колмогоро вым и Н. В. Смирновым. Этот критерий, обозначаемый грече ской буквой X (ламбда), представляет максимальную разность (dmax) между значениями накопленных частот эмпирического и теоретически вычисленного рядов (без учета знаков разности), отнесенную к корню квадратному из суммы всех вариант сово купности:
- |
(2 р |
2 //)m a x |
^max |
. |
А = |
------------- — ---------- |
= — = — |
1/41 |
|
|
Уп |
Уп |
|
|
В отличие от описанного |
выше |
критерия |
хи-квадрат рас |
сматриваемый критерий ламбда не нуждается в вычислении х и а и не требует специальной таблицы для оценки результатов сравнения эмпирических и вычисленных частот; критические (стандартные) значения критерия ламбда, соответствующие трем порогам доверительной вероятности — Рі = 0,95; ^ 2= 0 ,99 и Р3= 0,999, соответственно равны: 1,36; 1,63 и 1,95 1. Нулевая ги потеза не отвергается, и расхождения между сопоставляемыми частотами считаются случайными, если величина критерия ламб да не превосходит своего критического значения для принятого порога доверительной вероятности. При использовании крите рия ламбда отпадает необходимость в определении числа сте пеней свободы. Отмеченная простота конструкции и условий применения критерия ламбда обеспечивают ему широкие воз можности использования в самых различных областях биологи ческих исследований.
Покажем применение критерия ламбда на примере распреде ления кальция (мг%) в сыворотке крови павианов-гамадрилов.
Расчет необходимых значений показан в табл. 41. |
Ер — |
|||||
Из табл. 41 видно, что максимальная величина разности |
||||||
—'Lp' = d = 2 , откуда |
2 |
|
|
|
||
|
|
X = |
0,2. |
|
|
|
|
|
—= = |
|
|
||
|
|
|
ую о |
|
|
|
Полученная величина не достигает даже первого порога |
дове |
|||||
рительной |
вероятности (Р = 0,95), |
которому |
соответствует Х= |
|||
= 1,36. |
На |
этом основании |
различия между |
эмпирическими и |
||
1 Предельное значение |
|
|
Р — соответствующий |
|||
уровень |
значимости. Если |
|
|
= 1,36. При |
Р2 = 0,Ѳ1 |
|
А=1,63 |
и при Р3 Х= 1,95. |
|
|
|
|
1 4 1
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 41 |
К:ассовые |
Частоты |
Накопленные частоты |
Разница |
||
|
теоретич. |
|
теоретич. |
||
варианты (л:) |
эмпир. (р ) |
эмпир. (Ър) |
( H p - ^ ' ) =d |
||
|
ІР') |
№ ') |
|
||
8,9 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
9,6 |
3 |
4 |
5 |
5 |
0 |
10,3 |
9 |
10 |
14 |
15 |
1 |
11,0 |
17 |
18 |
31 |
33 |
2 |
11,7 |
25 |
23 |
56 |
56 |
0 |
12,4 |
23 |
21 |
79 |
77 |
12 |
13,1 |
10 |
14 |
89 |
91 |
2 |
13,8 |
7 |
7 |
96 |
98 |
2 |
14,5 |
4 |
2 |
100 |
100 |
0 |
вычисленными по нормальному закону частотами данного рас пределения следует считать случайными.
Критерий ламбда применяется и для оценки расхождений, наблюдаемых между частотами двух эмпирических распределе ний. Продемонстрируем это на примере урожая фасоли от посе ва крупными и мелкими семенами, который рассматривался вы ше. Расчет üfmax показан в табл. 42.
Т а б л и ц а 42
Классовые |
Частоты |
Накопленные частоты |
Разница |
|||
первого ряда |
второго ряда |
|
|
|||
варианты (л:) |
S/;, |
^Р2 |
(ѴРі—\'>z)=d |
|||
|
<Рі) |
<Рг) |
|
|
||
125 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
175 |
5 |
3 |
6 |
4 |
2 |
|
225 |
17 |
■ 7 |
23 |
11 |
12 |
|
275 |
45 |
22 |
68 |
33 |
|35| |
|
325 |
70 |
88 |
138 |
121 |
17 |
■ |
375 |
51 |
69 |
189 |
190 |
1 |
|
425 |
10 |
7 |
199 |
197 |
2 |
|
475 |
1 |
2 |
200 |
199 |
1 |
|
525 |
0 |
1 |
200 |
200 |
0 |
|
Сумма . . . |
200 |
200 |
— |
— |
— |
|
Подставляя найденное значение dmax= 35 в формулу, получаем:
35 |
2,5. |
К = ------- |
|
]/200 |
|
142
Эта величина превосходит даже третий критический уровень ламбда (1,95), что не оставляет сомнений в достоверности на блюдаемых различий.
Когда сравниваемые эмпирические распределения имеют раз ные объемы, для оценки различий между ними применяется сле дующая формула:
2 ц і _ |
\ |
т/ Пі Х п 2 |
(74a) |
|
Пі |
«2 max |
' t il + tl2 |
||
|
где pi и p2 — частоты первого и второго ряда, а п{ и /г2 — объемы этих рядов.
Чтобы не затруднять себя извлечением квадратного корня, формулу 74а можно использовать в виде следующего выраже ния:
X2 = dmax X n ' ^ r h - . |
(746) |
пі + п2
Продемонстрируем применение этой формулы на следующем примере. При изучении внутривидовой изменчивости очанки В. Д. Беляевым (1925) были получены следующие распределе ния основной формы и одной из ее разновидностей:
из какого узла зацвела (х): |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
основная форма (/л): |
1 |
8 |
23 |
30 |
38 |
12 |
7 |
4 |
1 |
0 |
разновидность (р2) : |
0 |
0 |
1 |
11 |
18 |
14 |
3 |
4 |
1 |
1 |
Оценим достоверность расхождения между этими распределе
ниями. Расчет максимальной разности |
(dmax) показан в табл. 43. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 43 |
|
|
Частоты |
Накопленные частоты |
|
Яр2 |
|
Ър2 |
||
Варианты |
|
|
|
|
|
|
||
(*) |
Pt |
{Рг) |
|
|
п1 |
пг |
пі |
П2 |
6 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0,008 |
0,000 |
|
0,008 |
7 |
8 |
0 |
9 |
0 |
0,073 |
0,000 |
|
0,073 |
8 |
23 |
1 |
32 |
1 |
0,258 |
0,019 |
|
0,239 |
9 |
30 |
11 |
62 |
12 |
0,500 |
0,226 |
|
10,274. |
10 |
38 |
18 |
100 |
30 |
0,806 |
0,566 |
|
0,24э |
И |
12 |
14 |
112 |
44 |
0,903 |
0,830 |
|
0,073 |
12 |
7 |
3 |
119 |
47 |
0,960 |
0,887 |
|
0,073 |
13 |
4 |
4 |
123 |
51 |
0,992 |
0,962 |
|
0,033 |
14 |
1 |
1 |
124 |
52 |
1,000 |
0,981 |
|
0,019 |
15 |
0 |
1 |
124 |
53 |
1,000 |
1,000 |
|
0,009 |
Сумма |
124 |
53 |
— |
— |
— |
— |
|
— |
143
Максимальная разность между кумулированными отноше ниями частот к объемам выборок составила dmax= 0,274, откуда находим величину критерия ламбда:
Я2 = |
124 V 53 |
0,075 X 37 = 2,77 |
|
(0,274)2 X — |
= |
||
|
124 + 53 |
|
|
и |
Х = |
І 2,77 = |
1,66. |
Здесь удалось избежать извлечения корня из большого чис ла, что облегчило расчет критерия ламбда.
Найденная величина ^=1,66 превосходит второй порог дове рительной вероятности, для которого X =1,63. Следовательно, с вероятностью Р —0,99 можно утверждать, что сравниваемые вы борки принадлежат к разным генеральным совокупностям.
Критерий ламбда дает достаточно точные результаты только на больших выборках (я^ІОО). На малочисленных выборках его применение не гарантирует достаточную точность оценки.
Измерение трансгрессии
При распределении независимых выборок в вариационные ряды нередко приходится наблюдать, что часть вариант 'этих выборок распределяется по одним и тем же классам, хотя меж ду средними арифметическими этих рядов существует статисти чески достоверная разница. Ряды, у которых часть классов ока зывается общей, а между средними арифметическими обнару живается статистически достоверная разница, называются транс грессирующими рядами. Самый же факт неполного разграниче ния вариационных рядов носит название т р а н с г р е с с и и . Графики трансгрессирующих рядов выглядят следующим обра зом: правая сторона одной кривой и левая сторона другой вариа ционной кривой взаимно проникают друг в друга и под ними образуется часть общей площади, показывающая величину трансгрессии (см. рис. 19).
Степень трансгрессии может быть весьма различной, что имеет определенное познавательное значение. В зависимости от того, какие задачи стоят перед исследователем, иногда полезно уменьшить трансгрессию распределений, тогда как в других слу чаях ее нужно увеличить. Измерение величины трансгрессии яв ляется важным элементом биометрического анализа распреде лений.
В табл. 44 приведены ряды распределения кальция (мг%) в сыворотке крови, взятой у страдающих припадками тетании и у клинически здоровых (нормальных) обезьян. Обращает на себя внимание тот факт, что в классах от четвертого до восьмого включительно встречаются варианты как первого, так и второго вариационных рядов. В то же время разница между средними
144
|
|
|
|
Т а б л и ц а 44 |
Классы по уровню |
|
|
Частоты распределений |
|
Срединные значения |
|
|
||
кальция в сыворотке |
|
классов (лг) |
припадочные (рх) |
нормальные (р2) |
крови (мг%) |
|
|
||
6,45 -7,14 |
|
6,8 |
2 |
|
7 ,1 5 -7 ,8 4 |
|
7,5 |
6 |
|
7,8 5 -8 ,5 4 |
|
8,2 |
7 |
2 |
8,55 -9,24 |
|
8,9 |
12 |
|
9 ,2 5 -9 ,9 4 |
|
9,6 |
9 |
3 |
9,95—10,64 |
|
10,3 |
2 |
9 |
10,65-11,34 |
|
11,0 |
3 |
17 |
11,35-12,04 |
|
11,7 |
1 |
25 |
12,05-12,74 |
|
12,4 |
|
23 |
12,75—13,44 |
|
13,1 |
|
10 |
13,45-14,14 |
|
13,8 |
|
7 |
14,15-14,84 |
|
14,5 |
|
4 |
Сумма . . . |
|
— |
42 |
100 |
Характеристики |
рядов: |
8,92 |
11,90 |
|
|
|
X = |
||
|
|
а = |
1,13 |
1,20 |
арифметическими |
|
этих распределений, равная |
11,90—8,92 = |
|
= 2,98±0,21 мг%, оказывается |
статистически достоверной. Сле |
довательно, перед нами трансгрессирующие ряды двух незави симых выборок, генеральные параметры которых характеризу ют различное физиологическое состояние организма сравнивае мых групп. Вместе с тем наличие трансгрессии убеждает в том, что по одним лишь средним показателям нельзя составить вер ное представление о роли гипокальцемии в возникновении тетанических припадков у животных данного вида. Этот пример по казывает, а подобных примеров можно привести немало, что наряду с другими биометрическими показателями во многих случаях очень важно учитывать и величину трансгрессии рас пределений.
Как же измерить эту величину? Грубо приближенное пред ставление о размерах трансгрессии можно получить, выразив сумму трансгрессирующих вариант в процентах от их общей численности в двух смежных распределениях. Так, из общего числа 100+ 42=142 вариант трансгрессирующих рядов, приве денных в табл. 44, в первом ряду трансгрессирует 12+9 + 2 + 3 + + 1=27 вариант, а во втором ряду 2 + 3+ 9+17 + 25 = 56; всего 27 + 56 = 83 варианты, что составляет 58,5% от общего их числа (142). Это довольно большая трансгрессия: больше половины вариант этих рядов распределяются по одним и тем же классам.
145