格鲁布斯检验法

✍ dations ◷ 2025-08-02 14:39:50 #统计检验

格拉布斯检验法(Grubbs's test),有时也被称为最大归一化残差检验,是一种在统计学中用于分析异常值(英语:Outlier)的方法,因发明者弗兰克·E·格拉布斯(英语:Frank E. Grubbs)而得名。

格拉布斯检验法基于数据服从正态分布的假设,用于检验单变量(英语:Univariate)数据集内的离群值。因此,在使用格拉布斯检验法时,必须先检验数据的分布是否可以用正态分布进行近似。

格拉布斯检验法定义于如下假设之上:

定义格拉布斯检验统计量为:

其中, X ¯ {\displaystyle {\overline {X}}} s {\displaystyle s} 分别指代的是样本的均值和标准偏差。

如果采用双边检验(英语:two-sided test)的方法,则格拉布斯检验可按照以下步骤进行:

将数据集中的 n {\displaystyle n} 个数值由最小排列到最大,则最小值 X 1 {\displaystyle X_{1}} 或最大值 X n {\displaystyle X_{n}} 为可能的可疑数值。若要检验最小值是否为离群值,则可以按如下公式计算:

检验最大值时,则为:

对该双边检验,若下式成立,则在置信度为 α {\displaystyle \alpha } 处,无偏差值的假设不成立:

其中, t α / ( 2 N ) , N 2 2 {\displaystyle {t_{\alpha /(2N),N-2}^{2}}} 表示t-分布中当自由度为 N 2 {\displaystyle N-2} 、显著性水平为 α 2 N {\displaystyle {\frac {\alpha }{2N}}} 时的上临界值。如果采用单边检验方式,则应该将显著性水平改为 α N {\displaystyle {\frac {\alpha }{N}}}

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