خطوات الاستخدام
1. **إدخال البيانات والوسيط المفترض (θ₀)**: قم بتوفير قائمة القيم الرقمية (مثل الفروق أو الدرجات أو القياسات) والوسيط الذي تريد اختباره. اختبار الإشارة هو اختبار لا معلمي، مما يعني أنه لا يفترض التوزيع الطبيعي، مما يجعله مثالياً للبيانات المنحرفة أو العينات الصغيرة.
2. **حساب الفروق وتجاهل الأصفار**: لكل قيمة، اطرح الوسيط المفترض (القيمة - θ₀). إذا كان الفرق صفراً بالضبط، استبعد تلك المشاهدة لأنها لا توفر معلومات عن الإشارة. يصبح حجم العينة الصالح n = إجمالي الفروق غير الصفرية.
3. **عد الإشارات**: احسب عدد الفروق الموجبة (S+) والسالبة (S-). تعتمد إحصائية الاختبار على الفرضية البديلة: للاختبار ثنائي الذيل، استخدم الأصغر بين S+ و S-؛ للاختبار أيمن الذيل (الوسيط > θ₀)، استخدم S+؛ للاختبار أيسر الذيل (الوسيط < θ₀)، استخدم S-.
4. **حساب القيمة الاحتمالية (p-value)**: في ظل الفرضية الصفرية (الوسيط = θ₀)، فإن احتمال الإشارة الموجبة هو 0.5. يتبع عدد الإشارات الموجبة توزيعاً ذا حدين بمعلمتين n و p=0.5. القيمة الاحتمالية هي احتمال ملاحظة إحصائية اختبار متطرفة أو أكثر تطرفاً من تلك التي تم الحصول عليها، بناءً على اتجاه الذيل.
5. **استخلاص النتيجة**: قارن القيمة الاحتمالية بمستوى الدلالة الذي اخترته (عادة α = 0.05). إذا كانت p < α، ارفض الفرضية الصفرية واستنتج أن الوسيط السكاني يختلف بشكل كبير عن θ₀ (أو أكبر/أصغر حسب الذيل). خلاف ذلك، لا يمكن رفض الفرضية الصفرية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على اختبار الإشارة بخطوات الحل كاملة.
الحل
**الخطوة 1: إدخال البيانات والوسيط المفترض.** القيم: [210, 195, 205, 220, 190, 215, 185, 200, 208, 198]؛ θ₀=200.
**الخطوة 2: حساب الفروق (القيمة - 200).** الفروق: +10، -5، +5، +20، -10، +15، -15، 0، +8، -2. تم تجاهل فرق صفر واحد (200-200=0). العينة الصالحة n = 9.
**الخطوة 3: عد الإشارات.** الفروق الموجبة: 210، 205، 220، 215، 208 → S+ = 5. الفروق السالبة: 195، 190، 185، 198 → S- = 4. للاختبار ثنائي الذيل، إحصائية الاختبار هي الأصغر بين S+ و S-: T = min(5,4) = 4.
**الخطوة 4: حساب القيمة الاحتمالية.** تحت H₀، S+ ~ توزيع ذي حدين (n=9, p=0.5). للاختبار ثنائي الذيل، القيمة الاحتمالية هي ضعف احتمال ملاحظة قيمة متطرفة أو أكثر تطرفاً من T=4 في ذيل واحد. بما أن min(S+, S-) = 4، نحسب P(S+ ≤ 4) = مجموع من k=0 إلى 4 لـ C(9,k)*(0.5)^9 = (1+9+36+84+126)/512 = 256/512 = 0.5. بسبب التماثل، p-value = 2 * P(S+ ≤ 4) = 2*0.5 = 1.0.
**الخطوة 5: الاستنتاج.** p = 1.0 > 0.05، لذا لا يمكن رفض H₀. لا توفر البيانات دليلاً كافياً على أن متوسط زمن رد الفعل يختلف عن 200 مللي ثانية.
الحل
**الخطوة 1: إدخال البيانات والوسيط المفترض.** القيم: [48, 52, 47, 49, 51, 50, 46, 53]؛ θ₀=50.
**الخطوة 2: حساب الفروق (القيمة - 50).** الفروق: -2، +2، -3، -1، +1، 0، -4، +3. تم تجاهل صفر واحد (50-50=0). العينة الصالحة n = 7.
**الخطوة 3: عد الإشارات.** الفروق الموجبة: 52، 51، 53 → S+ = 3. الفروق السالبة: 48، 47، 49، 46 → S- = 4. للاختبار أيسر الذيل (الوسيط < 50)، إحصائية الاختبار هي عدد الإشارات السالبة (لأن السالب يشير إلى أقل من المفترض): T = S- = 4.
**الخطوة 4: حساب القيمة الاحتمالية.** تحت H₀، عدد الإشارات السالبة ~ توزيع ذي حدين (n=7, p=0.5). للاختبار أيسر الذيل، p-value = P(عدد السالب ≥ 4) = P(S- ≥ 4) = مجموع من k=4 إلى 7 لـ C(7,k)*(0.5)^7 = (35+21+7+1)/128 = 64/128 = 0.5.
**الخطوة 5: الاستنتاج.** p = 0.5 > 0.05، لذا لا يمكن رفض H₀. لا توفر البيانات دليلاً كافياً لاستنتاج أن متوسط العمر أقل من 50 ساعة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة اختبار الإشارة.
تحقّق مرجعي
- القيم (مفصولة بفواصل)
- 1,2,3,4,5
- الوسيط المفترض
- 230
- نوع الاختبار
- two
تحقّق مرجعي
- القيم (مفصولة بفواصل)
- 1,2,3,4,5
- الوسيط المفترض
- 780
- نوع الاختبار
- right