Advanced Statistics II: Non Parametric Tests
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Title statacom ranksum — Equality tests on unmatched data
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Cette statistique suit une loi normale (voir cours sur les tests param e-triques) sous H 0 Si on veut savoir a partir de quelle valeur observ ee de x on concluera a un e et de la maladie sur la VO 2Max, il faut renverser cette formule On observera un e et au seuil si : P x 0 ˙= p n c 0 ˙= p n = ; (2) avec c
Un algorithme efficace pour la comparaison de deux moyennes
comparaison de deux moyennes indépendantes, la comparaison de deux moyennes jumelées, le test d’une corrélation linéaire, etc donnent lieu à des procédés d’énumération tous distincts: Edgington (1980) et Laurencelle (2012) en font le tour Qui plus est, quelle qu’en
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Pierre Ferland Louis LaurencelleɎ
Agence de la santé et des services sociauxɎUniversité du Québec à Trois-RivièresɎde la Mauricie et du Centre-du-QuébecɎ
1Ɏ¬§¯¨²"ȍɎ ¹"²µ´Ɏ ²"Ɏ ©§¹șɎ ª§´¹Ɏ ²§Ɏ ª¯¹º¸¯¨»º¯µ´Ɏ ª"¹Ɏ3Ɏ ª¯¬¬Ô¸"´©"¹Ɏ
Figure 1. Les 20 regroupements de 6 données en deux groupes (G1, G2) de 3 données chacunRegroupements G1 - G2
1 123 - 456 8 145 - 236 15 246 - 135
2 124 - 356 9 146 - 235 16 256 - 134
3 125 - 346 10 156 - 234 17 345 - 126
4 126 - 345 11 234 - 156 18 346 - 125
5 134 - 256 12 235 - 146 19 356 - 124
6 135 - 246 13 236 - 145 20 456 - 123
7 136 - 245 14 245 - 136
2ɎŴșɎǙɎ3N´»³ɎǕɎ"Ș´ȍɎ´ŴșɎǙɎ´ɎǙɎ3 ªª¯º¯µ´Ɏ
N´»³Ɏ"ºɎ3 ªª¯º¯µ´Ɏ¹µ´ºɎª"¹Ɏª»¸Ô"¹Ɏ
§¼"©Ɏ2
2µ¯ºɎ2
²§Ɏ ¹µ³³"Ɏ 2
program Enum_Comb; var n1,n2,n: integer; p:array[1..n1] of integer; procedure comb(niveau, pos_ant:integer); var i:integer; begin for i:=pos_ant+1 to n2+i do begin p[niveau]:=i; if niveau < n1 then comb(niveau+1,i) else begin { *** Traiter ici le regroupement défini par les indices du groupe 1, p[ ] *** } end end end; begin { *** Préparer les compilations statistiques ***} comb(1,0) { *** Achever et imprimer les compilations *** } end. Figure 2. Schéma de programme Pascal pour l"énumération récursive des combinaisons ª"Ɏ ¸§´¹Ɏ "´º¸"Ɏ 2ª"Ɏ2º»ª"´ºȌɎ
¹»¬¬¯ºɎ ªȟ"¬¬"©º»"¸Ɏ ²"Ɏ ©§²©»²Ɏ ª"Ɏ 2
ŴɎ"ºɎ2ŵɎ
0»"²Ɏ "¹ºɎ ²"Ɏ ©µėºɎ ¸Ô¹»²º§´ºɎ ª"Ɏ ©"Ɏ ©§²©»²Ɏ ¸Ô©»¸¹¯¬ȍɎ ·»¯Ɏ ÂɎ
Figure 3. Schéma de programme Basic pour l"énumération récursive des combinaisons ′ Programme BASIC d"énumération récursive des combinaisons ′ Soit N1 et N2 ′ *** Préparer les compilations statistiques ***DIM p(N1)
p(0) = 0 : J = 010 : J = J + 1 : p(J) = p(J-1) + 1
20 : IF J < N1 THEN GOTO 10
′ Traiter ici le regroupement défini par les indices du groupe 1, p(1) .. p(N1)30 : IF p(J) < N2 + I THEN p(J) = p(J) + 1 : GOTO 20
J = J - 1
IF J > 0 THEN GOTO 30
′Compléter les calculs et imprimer les compilations ENDɎɎ "µėºɎȘ2
""Ɏ ©§²©»²Ɏ ¸Ô©»¸¹¯¬Ɏ ª"Ɏ ²§Ɏ ¹µ³³"Ɏ 2
Ɏ "µėºɎȘ2
Ș3´¯¼"§»Ɏ ¸Ô©»¸¹¯¬Ɏ³ȍɎ ²§Ɏ ¹º§º¯¹º¯·»"Ɏ 2Ș³șɎ ©µ´º¯"´ª¸§Ɏ
′ *** Section de programme BASIC ′ *** Sommation récursive de S1DIM(N1), X(N1+N2)
p(0) = 0 : I = 0 : S1 = 010 : J =J+1: p(J) = p(J-1) + 1
20 : S1 = S1 + X(p(J))
IF J < N1 THEN GOTO 10
′ Traiter ici le regroupement défini par les indices du groupe 1, p(1) .. p(N1)30 : S1 = S1 - X(p(J))
IF p(J) < N2 + J THEN p(J) = p(J) + 1: GOTO 20
J = J - 1
IF J > 0 THEN GOTO 30
Figure 4. Section de programme BASIC: calcul récursif de S1, la somme dans le groupe 1´»²²"Ɏ Ș3
Ô´»³Ƀ3§ªª¯º¯µ´Ɏ≈Ɏ ųȍżųȍɎ ²"¹Ɏ ·»µº¯"´º¹Ɏ ª"Ɏ ©µėºɎ ¹"Ɏ
ª"Ɏ2
"¾º¸Ö³"¹ȍɎ º"²Ɏ ·»"Ɏ ²"Ɏ ²§¯¹¹"´ºɎ "´º"´ª¸"Ɏ 2¯""²Ɏ "ºɎ "§¹º"²²§´Ɏ
2Principe d"économie 1 :
L"énumération des T combinaisons complètes peut être stoppée précocement lorsque la zone critique, constituée de αT valeurs égales ou plus extrêmes par rapport à la valeur observée, est défoncée.2ȟ¯²Ɏ ¿Ɏ §¼§¯ºɎ ¸"³¯¹"ȍɎ µ´Ɏ §»¸§¯ºɎ »´"Ɏ ²µ¯Ɏ ª"Ɏ /§¹©§²ȍɎ "ºɎ
Ɏ $Ș3
ªÔ¬µ´©"³"´ºɎ ª"Ɏ ²§Ɏ Àµ´"Ɏ ©¸¯º¯·»"ȍɎ ¹ȟ¯²Ɏ §Ɏ ²¯"»ȌɎ /§¸³¯Ɏ ²"¹Ɏ3Ɏ
"´º¸"ɎŴɎ"ºɎ3șȌɎ ¯´¹¯ȍɎ²"¹Ɏ´µ³¨¸"¹Ɏ³¯´¯³§²ȍɎ³µ¿"´Ɏ"ºɎ³§¾¯³§²Ɏ
"αșȍɎ3ɎȝɎȌɎ 2 ·»"Ɏ ²"¹Ɏ ¹µ³³"¹Ɏ 2¼§²"»¸¹Ɏ2
Principe d"économie 2 :
Posons que les données sont ordonnées (par valeurs décroissantes ou croissantes). Au moment d"obtenir une somme récursive non critique, on peut faire rebrousser l"algorithme à un étage récursif antérieur puisque les sommes suivantes du même étage seront forcément non critiques. L"étage récursif au delà duquel on peut revenir est celui pour lequel le sous-ensemble d"indices positionnels de la somme est semi compact.©¸¯º¯·»"¹ȌɎ 4´"Ɏ ¬µ¯¹Ɏ ²"¹Ɏ ªµ´´Ô"¹Ɏ º¸¯Ô"¹Ɏ "´Ɏ µ¸ª¸"Ɏ ª"Ɏ¼§²"»¸¹Ɏ
2 ŴȎɎ¼§¸¯§´º"Ɏ ŴȌɎ 2µ¯ºɎ /ȍɎ »´Ɏ ǕɎ º"²¹Ɏ ·»"Ɏ 2Ș/ǕșɎ≥Ɏ 2ŴȎɎ°ȵɎǠɎ2ŴɎ
"ºɎ22 ¼§¸¯§¨¯²¯ºÔɎ ¸Ôª»¯º"Ɏ ª"Ɏ 2Principe d"économie 3:
L"obtention des sommes successives dans l"énumération se fait par la progression régulière des indices positionnels constituant ces sommes. Si les données destinées à composer la somme récursive sont replacées en ordre de valeurs décroissantes (ou croissantes), alors la progression des indices s"accompagnera généralement d"une diminution (augmentation) de la somme récursive. Comme seules les valeurs critiques (soit S p ≥ S1) de cette somme sont pertinentes, on peut fixer par divers moyens un plafond optimal à la progression des indices, au delà duquel l"énumération ne produirait certainement que des sommes non critiques.¹µ³³§º¯µ´Ɏ¸Ô©»¸¹¯¼"ɎȘ1Ô©șȌɎ0»§´ºɎ§»¾Ɏ§²µ¸¯º®³"¹Ɏ/² ȍɎ/²!ȍɎ
/²"Ɏ "ºɎ 1"¨ȍɎ ¯²¹Ɏ »º¯²¯¹"´ºɎ ºµ»¹Ɏ ²§Ɏ ¹µ³³§º¯µ´Ɏ ¸Ô©»¸¹¯¼"Ɏ "ºɎ ²"Ɏ
5Algorithme
Description sommaire
Base Énumération complète et différence de deux moyennesRéc Énumération complète et sommation récursive dans le groupe 1, avec différences
pré-calculées D + arrêt sur défoncement de la zone critique Dop + arrêt sur défoncement avec énumération optimalePlA + pré-plafonnement en variante 1
PlB + pré-plafonnement en variante 2
PlC + post-plafonnement
RebDopReb
+ rebroussement précoce + défoncement optimal avec rebroussement précoceFigure 5. Durées d"exécution de différents algorithmes de comparaison de deux moyennes par combinatoire exhaustive
donnant lieu à une différence significative (en haut) ou non significative (en bas)0,1110100
Base Réc D Dop Pla PlB PlC DopR Reb
Secondes
S0N 88
S0N 610Différences significatives
0,1110100
Base Réc D Dop Pla PlB PlC DopR Reb
Secondes
S0 N88
S0N 610Différences non significatives
ª"Ɏ Ÿ³ŷų¹ȌɎ $¾Ô©»º§´ºɎ ²ȟ§²µ¸¯º®³"Ɏ 1"¨Ɏ ª"Ɏ ¸"¨¸µ»¹¹"³"´ºɎ
1Ô¬Ô¸"´©"¹Ɏ
!¸§ª²"¿ȍɎ )Ȍ5ȌɎ ȘŴżŹŻșȌɎ#¯¹º¸¯¨»º¯µ´ɉ¬¸""Ɏ ¹º§º¯¹º¯©§²Ɏ º"¹º¹ȌɎ
$ª¯´ºµ´ȍɎ $Ȍ2ȌɎ ȘŴżŻųșȌɎ1§´ªµ³¯À§º¯µ´Ɏ º"¹º¹ȌɎ -"½Ɏ 8µ¸±ȍɎ
ŵɎȎɎ2"³¯´»³"¸¯©§²Ɏ§²µ¸¯º®³¹ȌɎ1"§ª¯´ɎȎɎ ªª¯¹µ´ɉ6"¹²"¿ȌɎ
" Programme BASIC de comparaison de deux moyennes indépendantes " par combinatoire exhaustive avec rebroussement précoce " Pierre Ferland & Louis Laurencelle 1993, rév. 2011 " *** Paramétrisation du problème