题目
14. (30.0分) 为比较甲乙两种药物治疗高血压疾病的效果,将25名患者随机分成两组,分别服用甲药和乙药,治疗后的舒张压数据如下: 甲药:n_(1)=12、overline(x)=14.23、S_(1)^2=3.13;乙药:n_(2)=13、overline(y)=12.52、S_(2)^2=1.86 问两组患者舒张压是否有差异?(alpha=0.05)。 B sigma_(1)^2=sigma_(2)^2和sigma_(1)^2neqsigma_(2)^2 C sigma_(1)^2=sigma_(2)^2和sigma_(1)^2>sigma_(2)^2 D sigma_(1)^2=sigma_(2)^2和sigma_(1)^2<sigma_(2)^2
14. (30.0分)
为比较甲乙两种药物治疗高血压疾病的效果,将25名患者随机分成两组,分别服用甲药和乙药,治疗后的舒张压数据如下:
甲药:$n_{1}=12$、$\overline{x}=14.23$、$S_{1}^{2}=3.13$;乙药:$n_{2}=13$、$\overline{y}=12.52$、$S_{2}^{2}=1.86$
问两组患者舒张压是否有差异?($\alpha=0.05$)。
B $\sigma_{1}^{2}=\sigma_{2}^{2}$和$\sigma_{1}^{2}\neq\sigma_{2}^{2}$
C $\sigma_{1}^{2}=\sigma_{2}^{2}$和$\sigma_{1}^{2}>\sigma_{2}^{2}$
D $\sigma_{1}^{2}=\sigma_{2}^{2}$和$\sigma_{1}^{2}<\sigma_{2}^{2}$
题目解答
答案
为了比较甲乙两种药物治疗高血压疾病的效果,我们需要确定两组患者舒张压的差异是否具有统计学意义。我们将分两步进行:首先,我们使用F检验比较两组的方差;然后,根据方差比较的结果,我们使用适当的t检验比较两组的均值。
### 第1步:F检验比较方差
零假设 $H_0$ 是两组的方差相等 ($\sigma_1^2 = \sigma_2^2$),备择假设 $H_1$ 是两组的方差不相等 ($\sigma_1^2 \neq \sigma_2^2$)。
F统计量计算如下:
\[ F = \frac{S_1^2}{S_2^2} = \frac{3.13}{1.86} \approx 1.6828 \]
我们需要将这个F值与F分布表中的临界值进行比较,自由度为 $df_1 = n_1 - 1 = 11$ 和 $df_2 = n_2 - 1 = 12$,显著性水平为 $\alpha = 0.05$。对于双侧检验,我们查看上侧和下侧临界值。上侧临界值 $F_{0.025, 11, 12}$ 大约是 2.75,下侧临界值 $F_{0.975, 11, 12}$ 是上侧临界值的倒数,大约是 $1/2.82 = 0.3546$。
由于 $0.3546 < 1.6828 < 2.75$,我们不拒绝零假设。因此,我们得出结论,两组的方差没有显著差异。
### 第2步:t检验比较均值
由于方差没有显著差异,我们可以使用合并方差的t检验。零假设 $H_0$ 是两组的均值相等 ($\mu_1 = \mu_2$),备择假设 $H_1$ 是两组的均值不相等 ($\mu_1 \neq \mu_2$)。
合并方差 $S_p^2$ 计算如下:
\[ S_p^2 = \frac{(n_1 - 1)S_1^2 + (n_2 - 1)S_2^2}{n_1 + n_2 - 2} = \frac{11 \cdot 3.13 + 12 \cdot 1.86}{25 - 2} = \frac{34.43 + 22.32}{23} = \frac{56.75}{23} \approx 2.4674 \]
t统计量计算如下:
\[ t = \frac{\overline{x} - \overline{y}}{\sqrt{S_p^2 \left( \frac{1}{n_1} + \frac{1}{n_2} \right)}} = \frac{14.23 - 12.52}{\sqrt{2.4674 \left( \frac{1}{12} + \frac{1}{13} \right)}} = \frac{1.71}{\sqrt{2.4674 \cdot 0.1508}} = \frac{1.71}{\sqrt{0.3721}} \approx \frac{1.71}{0.6099} \approx 2.804 \]
我们需要将这个t值与t分布表中的临界值进行比较,自由度为 $df = n_1 + n_2 - 2 = 23$,显著性水平为 $\alpha = 0.05$。对于双侧检验,临界值 $t_{0.025, 23}$ 大约是 2.069。
由于 $2.804 > 2.069$,我们拒绝零假设。因此,我们得出结论,两组患者舒张压的差异具有统计学意义。
### 最终答案
两组患者舒张压的差异具有统计学意义。正确答案是 $\boxed{B}$。