3.1.1 Test normality rozložení Shapiro-Wilk
Test, který navrhli Shapiro a Wilk, se osvědčil jako velmi dobrý obecný test pro společné potvrzení normality odpovědí nebo chyby měření v několika nezávislých, malých vzorcích, vybraných náhodně z populací s přibližně stejným rozdělením, ale s různými průměry nebo směrodatnými odchylkami. Tento test je dále popsán pro skupiny o rozsahu 7 a více. Použití testu na menších skupinách je složitější7).
Testovací statistika pro k nezávislých skupin o rozsahu n, vybraných náhodně z k populací, je definována jako:
Má Studentovo t-rozdělení s ∞ stupni volnosti. Jeho kritické hodnoty jsou v tabulce 6.1. Veličina H se počítá pro každé ošetření zvlášť.
Nejprve se vypočte pro každou ošetřovanou skupinu:
kde jmenovatel je stejný jako čitatel ve výrazu (1.2-1) a čitatel se získá pomocí tabulky 3.1.1-I. Před výpočtem součinu aiyi je nutno seřadit hodnoty yi od nejmenší k největší a pak vynásobit yi postupně hodnotami ai z tabulky ve stejném pořadí.
Mají-li dvě měření stejnou hodnotu, tj. yi = yi+b vynásobí se obě průměrem odpovídajících koeficientů, tj.:
Získaná hodnota v se použije k výpočtu:
kde a je koeficient z tabulky 3.1.1-II pro rozsah n příslušné skupiny. Pro výpočet H se dále použijí koeficienty m a q z téže tabulky:
Použití tohoto testuje popsáno v příkladu 3.2.8.1 (dvoudávková úplně znáhodněná mnohonásobná zkouška o rozsahu k = 6 a n = 10).
Tab. 3.1.1-I Koeficienty ai pro test normality Shapiro-Wilk
| i/n | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | -0,623 | -0,605 | -0,589 | -0,574 | -0,560 | -0,548 | -0,536 | -0,525 | -0,515 | -0,506 | -0,497 | -0,489 | -0,481 | -0,473 |
| 2 | -0,303 | -0,316 | -0,324 | -0,329 | -0,332 | -0,332 | -0,332 | -0,332 | -0,331 | -0,329 | -0,327 | -0,325 | -0,323 | -0,321 |
| 3 | -0,140 | -0,174 | -0,198 | -0,214 | -0,226 | -0,235 | -0,241 | -0,246 | -0,250 | -0,252 | -0,254 | -0,255 | -0,256 | -0,256 |
| 4 | 0,000 | -0,056 | -0,095 | -0,122 | -0,143 | -0,159 | -0,171 | -0,180 | -0,188 | -0,194 | -0,199 | -0,203 | -0,206 | -0,208 |
| 5 | 0,140 | 0,056 | 0,000 | -0,040 | -0,070 | -0,092 | -0,110 | -0,124 | -0,135 | -0,145 | -0,152 | -0,159 | -0,164 | -0,169 |
| 6 | 0,303 | 0,174 | 0,095 | 0,040 | 0,000 | -0,030 | -0,054 | -0,073 | -0,088 | -0,100 | -0,111 | -0,120 | -0,127 | -0,133 |
| 7 | 0,623 | 0,316 | 0,198 | 0,122 | 0,070 | 0,030 | 0,000 | -0,024 | -0,043 | -0,059 | -0,072 | -0,084 | -0,093 | -0,101 |
| 8 | 0,605 | 0,324 | 0,214 | 0,143 | 0,092 | 0,054 | 0,024 | 0,000 | -0,020 | -0,036 | -0,050 | -0,061 | -0,071 | |
| 9 | 0,589 | 0,329 | 0,226 | 0,159 | 0,110 | 0,073 | 0,043 | 0,020 | 0,000 | -0,016 | -0,030 | -0,042 | ||
| 10 | 0,574 | 0,332 | 0,235 | 0,171 | 0,124 | 0,088 | 0,059 | 0,036 | 0,016 | 0,000 | -0,014 | |||
| 11 | 0,560 | 0,332 | 0,241 | 0,180 | 0,135 | 0,100 | 0,072 | 0,050 | 0,030 | 0,014 | ||||
| 12 | 0,548 | 0,332 | 0,246 | 0,188 | 0,145 | 0,111 | 0,084 | 0,061 | 0,043 | |||||
| 13 | 0,536 | 0,332 | 0,250 | 0,194 | 0,152 | 0,120 | 0,093 | 0,071 | ||||||
| 14 | 0,525 | 0,331 | 0,252 | 0,199 | 0,159 | 0,127 | 0,101 | |||||||
| 15 | 0,515 | 0,329 | 0,254 | 0,203 | 0,164 | 0,133 | ||||||||
| 16 | 0,506 | 0,327 | 0,255 | 0,206 | 0,169 | |||||||||
| 17 | 0,497 | 0,325 | 0,256 | 0,208 | ||||||||||
| 18 | 0,489 | 0,323 | 0,256 | |||||||||||
| 19 | 0,481 | 0,321 | ||||||||||||
| 20 | 0,473 |
Tab. 3.1.1-II Koeficienty a, q a m pro test normality Shapiro-Wilk
| n | a | q | m |
|---|---|---|---|
| 7 | 0,453 | -2,36 | 1,24 |
| 8 | 0,419 | -2,70 | 1,33 |
| 9 | 0,390 | -2,97 | 1,40 |
| 10 | 0,366 | -3,26 | 1,47 |
| 11 | 0,345 | -3,48 | 1,52 |
| 12 | 0,327 | -3,73 | 1,57 |
| 13 | 0,311 | -3,94 | 1,61 |
| 14 | 0,297 | -4,16 | 1,66 |
| 15 | 0,284 | -4,37 | 1,70 |
| 16 | 0,273 | -4,57 | 1,72 |
| 17 | 0,262 | -4,71 | 1,74 |
| 18 | 0,253 | -4,88 | 1,77 |
| 19 | 0,244 | -5,02 | 1,79 |
| 20 | 0,236 | -5,15 | 1,80 |