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百分数的平方根反正弦变换
 
摘要: 平方根反正弦变换简称角变换。以百分数p代入式(1),即可算得p的平方根反正弦函数值y,称百分数的平方根反正弦变换。

平方根反正弦变换简称角变换。以百分数p代入式(1),即可算得p的平方根反正弦函数值y,称百分数的平方根反正弦变换。


当p从0%~100%时,y从0~90(角度,以下略去)。若以弧度表示,则y从0~1.57(即π/2)。表1是p与y的对照表(以角度表示),如p=10%,则表1左侧为“10”,上端为“0”的交叉处的18.43,即为相应的y值。此值亦可用带有反正弦函数运算的电子计算器直接算出。


表1 百分数p与对照表




p(%)0123456789
005.748.139.9711.5412.9214.1815.3416.4317.46
10
20
30
40
50
18.43
26.57
33.21
39.23
45.00
19.37
27.27
33.83
39.82
45.57
20.27
27.97
34.45
40.40
46.15
21.13
28.66
35.06
40.98
46.72
21.97
29.33
35.67
41.55
47.29
22.79
30.00
36.27
42.13
47.87
23.58
30.66
36.87
42.71
48.45
24.35
31.31
37.46
43.28
49.02
25.10
31.95
38.06
43.85
49.60
25.84
32.58
38.65
44.43
50.18
60
70
80
90
50.77
56.79
63.43
71.57
51.35
57.42
64.16
72.54
51.94
58.05
64.90
73.57
52.54
58.69
65.65
74.66
53.13
59.34
66.42
75.82
53.73
60.00
67.21
77.08
54.33
60.67
68.03
78.46
54.94
61.34
68.87
80.03
55.55
62.03
69.73
81.87
56.17
62.73
70.63
84.26



本表按式(1)算得。

M.S.Bartlett建议:当p=0%时,以1/4n取代式(1)

中的p;当p=100%时,取代式(1)中的p。F. J. Anscombe提出用下式作反正弦变换,适用于中等大小的样本含量。

式中n为样本含量,X为样本中某特征的阳性数。


样本百分数一般服从二项分布,当总体百分数不为50%,尤其在总体百分数较小(如小于30%)或较大(如大于70%)时的小样本,偏离正态更为明显。通过本变换后,变换值成为或接近正态分布,方差近似常数820.7/n(按角度)或1/4n (按弧度),达到方差齐性和具有可加性,故本法最适于各组百分数的极差相差悬殊时进行变换。通过本变换可进行下列分析:

(1)求总体百分数的可信区间。将样本p变换为y,按式(3)求可信区间:

式中n为样本含量,uα为标准正态离差,按可信度 (1-α)由u界值表查得,如求95%可信区间,取uα=1.96,求99%可信区间,取uα=2.58,余类推。按式(3)算出y的可信限后,可由表1反查出用百分数表示的可信区间。


(2)进行百分数p的均数之t检验或方差分析。将各样本p变换为y,然后以y进行t检验或方差分析,分析的结果可直接用于说明各样本所代表的总体,其百分数的均数间有无差别。

(3)作S形或反S形曲线的直线化(见条目“百分数的logit变换”)。

例1 某地检查40~70岁女子2136人,其中212人有冠心病,患病率9.925%,求95%可信区间。

按式(1): y==18.363 ;或查表1,按p的近似值10%,相应的y为18.43,相差甚微。按式(3):


y的95%可信区间: (18.363-1.96×0.61986,18.363+1.96×0.61986)=(17.15,19.58): 反查表1,得p的95%可信区间为(8.7%,11 2%),故冠心病患病率的95%可信区间为8.7%~11.2%。

例2 某地五个单位1952年6月至9月的疟疾发病率见表2左侧,欲进行方差分析,试先作平方根反正弦变换。


表2 五个单位职工的疟疾发病率及其平方根反正弦变换值



疟疾发病率p(%)y=sin-1
6月7月8月9月6月7月8月9月




4.88
5.74
4.78
5.61
4.01
3.57
6.54
5.65
6.57
3.01
4.50
4.60
5.02
6.19
2.55
3.52
3.26
3.55
3.92
1.71
12.8
13.9
12.6
13.7
11.6
10.9
14.8
13.8
14.8
10.0
12.2
12.4
12.9
14.4
9.2
10.8
10.4
10.9
11.4
7.5



将发病率p代入式(1)得y,如p=4 88%时,则余类推。亦可直接查p与对照表(详表)得到。


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  • 发布时间: 2012-12-17
  • 更新时间: 2012-12-17

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