background image

 

TEST NORMALNOŚCI SHAPIRO - WILKA 

Weryfikujemy hipotezę zerową postaci:  

H

0

: F(x)

F

N

 (gdzie F

N

 jest dystrybuantą rozkładu normalnego)  

          wobec hipotezy alternatywnej  

H

1

: ~H

0

.  

Procedura testowania hipotezy zerowej jest następująca:  

•  Uporządkować próbę według wartości rosnących: x

(1)

, x

(2)

, ..., x

(n)

•  Obliczyć wartość statystyki testu postaci: 

(1) 

=

=

+

=

n

i

i

n

i

i

i

n

i

n

x

x

x

x

a

W

1

2

2

]

2

/

[

1

)

(

)

1

(

,

)

(

)

(

, gdzie a

n,i

  są współczynnikami odczytanymi z 

tablic.  

•  Odczytać z tablic kwantyli rozkładu W dla przyjętego poziomu istotności α wartość 

W

α

.  

•  Obszar odrzucenia w teście jest lewostronny, zatem odrzucamy H

0

, gdy W<W

α

 
 

 
 
PRZYKŁAD 1. 
 
Przeprowadzono badanie cen pewnego papieru wartościowego z 10 ostatnich tygodni i 

uzyskano następujące wyniki (w zł): 285, 294, 261, 234, 320, 310, 276, 271, 294, 255. Na 

poziomie istotności 

α=0,05 zweryfikować przypuszczenie, że rozkład cen tego papieru 

wartościowego jest rozkładem normalnym. 

 

H

0

: F(x)=F

N

(x) – rozkład cen jest normalny 

H

1

: ~H

0

background image

 

(i) x

(i)

 

x

(n-i+1)

 – x

(i)

 

a

n,i

 

a

n,i

(x

(n-i+1)

 – x

(i)

2

)

(

x

x

i

 

234 86 0,5739 49,3554 

2116 

255 55 0,3291 18,1005 

625 

261 33 0,2141 7,0653 

361 

271 23 0,1224 2,8152 

81 

276 9 0,0399 0,3591 

16 

285    

 

25 

294    

 

196 

294    

 

196 

310    

 

900 

10 

320    

 

1600 

suma 2800 

77,6955 

6116 

 

n=10 

280

10

2800

1

1

=

=

=

=

n

i

i

x

n

x

 

zł.       

987

,

0

6116

591

,

6036

6116

)

6955

,

77

(

)

(

)

(

2

2

2

]

2

[

1

)

(

)

1

(

,

=

=

=

=

=

+

i

i

n

i

i

i

n

i

n

x

x

x

x

a

W

 

Dla 

α=0,05 i n=10 wartość krytyczna odczytana z tablic jest równa W

α

=0,842.  

 

Obszar odrzucenia jest lewostronny.  

 

Ponieważ  W=0,987>0,842= W

α

 ,zatem na poziomie istotności 0,05 nie ma 

podstaw do odrzucenia hipotezy zerowej o normalności rozkładu cen tego 

papieru wartościowego. 

background image

PRZYKŁAD 2. 
Przeprowadzono badanie stężenia zanieczyszczeń w półprzewodnikach używanych do 
produkcji mikroprocesorów i w 15 losowo wybranych półprzewodnikach uzyskano 
następujące wyniki zanieczyszczeń (w pewnych jednostkach): 45, 37, 33, 20, 26, 10, 62, 
39, 35, 21, 55, 48, 46, 51, 42. Sprawdzić, czy rozkład stężenia zanieczyszczeń w 
półprzewodnikach można uznać za normalny, przyjmując poziom istotności 

α=0,01. 

 

H

0

: F(x)=F

N

(x) – rozkład stężenia zanieczyszczeń jest normalny 

H

1

: ~H

0

(i) x

(i)

 

x

(n-i+1)

 – x

(i)

 

a

n,i

 

a

n,i

(x

(n-i+1)

 – x

(i)

2

)

(

x

x

i

 

10 52 

0,5150 

26,7800 

784 

20 35 

0,3306 

11,5710 

324 

21 30 

0,2495 7,4850 

289 

26 22 

0,1878 4,1316 

144 

33 13 

0,1353 1,7589 

25 

35 10 

0,0880 0,8800 

37 5 

0,0433 

0,2165 

39    

 

42    

 

16 

10 

45    

 

49 

11 

46    

 

64 

12 

48    

 

100 

13 

51    

 

169 

14 

55    

 

289 

15 

62    

 

576 

suma 570 

52,823 

2840 

n=15 

38

15

570

1

1

=

=

=

=

n

i

i

x

n

x

jednostek        

982

,

0

2840

27

,

2790

2840

)

823

,

52

(

)

(

)

(

2

2

2

]

2

[

1

)

(

)

1

(

,

=

=

=

=

=

+

i

i

n

i

i

i

n

i

n

x

x

x

x

a

W

Dla 

α=0,01 i n=15 wartość krytyczna odczytana z tablic jest równa W

α

=0,835

Obszar odrzucenia jest lewostronny.  
 
Ponieważ  W=0,982>0,835=W

α

 ,zatem na poziomie istotności 0,01 nie ma podstaw do 

odrzucenia hipotezy zerowej o normalności stężenia zanieczyszczeń. 

background image

TEST SERII WERYFIKUJĄCY HIPOTEZĘ, ŻE PRÓBA MA CHARAKTER 

LOSOWY (TEST MEDIANOWY) 

 

Weryfikujemy hipotezę  H

0

: próba ma charakter losowy, wobec hipotezy H

1

: ~H

0

Schemat postępowania jest następujący: 

•  Wyznaczyć medianę z próby. 
•  Każdemu wynikowi próby x

i

 według kolejności pobierania elementów do badania 

przyporządkować symbol a, gdy x

i

< Me lub symbol b, gdy x

i

> Me. Wynik x

i

= Me 

można pominąć.  

•  Z ciągu symboli a i b wyznaczyć ogólną liczbę serii k. 
•  Dla ustalonego poziomu istotności α i odpowiednich n

1

 i n

2

 odczytujemy z tablic 

rozkładu warunkowego liczby serii takie dwie wartości krytyczne k

1

 i k

2

, aby 

zachodziły relacje: 

2

α

}

{

1

=

≤ k

k

P

 oraz 

2

α

1

}

{

2

=

≤ k

k

P

•  Obszar odrzucenia jest dwustronny, zatem hipotezę zerową odrzucamy, kiedy 

uzyskana liczba serii k z danego ciągu spełnia nierówność  k

≤k

1

 lub k

≥k

2

. W 

przeciwnym przypadku, gdy k

1

<k<k

2

, nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy 

zerowej. 

PRZYKŁAD 3. 

Zbadano pracowników pewnego zakładu ze względu na ich staż pracy i otrzymano 

następujące wartości analizowanej cechy (w latach) dla kolejno wybieranych 

pracowników: 5, 7, 4, 9, 11, 1, 18, 18, 3, 10, 6, 22, 13, 23, 3, 2, 2, 9, 11, 4, 20, 8, 30. 

Przyjmując poziom istotności 

α=0,05, sprawdzić czy otrzymana próba jest próba losową. 

H

0

:  Próba jest losowa.        

H

1

:~H

0

n=23 

Porządkujemy niemalejąco wyniki próby: 
1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9, 10, 11, 11, 13, 18, 18, 20, 22, 23, 30 

Numer mediany –> nr 

Me

=(23+1)/2=12.     Mediana   Me = 9. 

background image

Przyporządkowujemy wartościom ciągu wyjściowego symbole: a dla x

i

<Me; b 

dla x

i

>Me. x

i

=Me pomijamy: 

5, 7, 4, 9, 11, 1, 18, 18, 3, 10, 6, 22, 13, 23, 3, 2, 2, 9, 11, 4, 20, 8, 30. 

a a  a        b   a   b    b   a   b   a   b    b   b   a  a  a       b   a   b   a   b 

Liczba serii – k=14 

Liczba symboli a – n

a

=11;            liczba symboli b – n

b

=10. 

α=0,05 

025

,

0

2

05

,

0

2

α

)

{

1

=

=

=

≤ k

k

P

 

⇒  k

1

=6 

975

,

0

2

05

,

0

1

2

α

1

)

{

2

=

=

=

≤ k

k

P

   

⇒  k

2

=16 

Ponieważ  k

1

=6<k=14<k

2

=16, zatem na poziomie istotności 0,05 nie ma 

podstaw do odrzucenia hipotezy zerowej, że próba jest losowa.