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假设检验的基本方法

1. 是大样本还是小样本 2. 总体方差已知还是未知
3. 检验统计量的基本形式为
标准化检验统计量
点估计量 — 假设值 点估计量的抽样标准差
规定显著性水平
什么是显著性水平? 1. 是一个概率值 2. 原假设为真时,拒绝原假设的概率
– 被称为抽样分布的拒绝域
3. 表示为 (alpha)
– 常用的 值有0.01, 0.05, 0.10
(双尾 Z 检验)
一个总体的检验
一个总体
均值
比例
方差
Z 检验
t 检验
Z 检验
(单尾和双尾) (单尾和双尾) (单尾和双尾)
2检验
(单尾和双尾)
总体均值的检验
(检验统计量)

z 检验
Z X 0 n
总体 是否已知?

大 样本容量
n
z 检验
Z X 0
Sn

用样本标 准差S代替
t 检验
t X 0 Sn
什么是原假设?(Null Hypothesis)
1. 待检验的假设,又称“0假设”
2. 如果错误地作出决策会导致一系列后果
3. 总是有等号 , 或
4. 表示为 H0
– H0: 某一数值
– 指定为 = 号, 或
为什么叫 0假设
– 例如, H0: 3190(克)
提出原假设和备择假设
被称为显著性水平
2. 第二类错误(取伪错误)
– 原假设为假时接受原假设 – 第二类错误的概率为(Beta)
假设检验中的两类错误
(决策结果)
H0: 无罪 假设检验就好像一场审判过程
统计检验过程
陪审团审判
H0 检验
裁决 无罪
实际情况
无罪
有罪
正确
错误
决策 接受H0
实际情况
H0为真 1-
H0为假
第二类错 误()
.025
拒绝H0
结论:
在5%显著水平下表明新机床
-1.96 0 1.96 Z
加工的零件的椭圆度与以前有 显著差异
总体方差已知时的均值检验 (单尾 Z 检验)
均值的单尾 Z 检验
(2 已知)
1. 假定条件
总体服从正态分布 若不服从正态分布,可以用正态分布来
近似 (n30)
2. 备择假设有<或>符号 3. 使用z-统计量
均值的双尾 Z 检验 (计算结果)
H0: = 0.081 检验统计量:
H1: 0.081 = 0.05
z x 0 0.076 0.081 2.83 n 0.025 200
n = 200 临界值(s): z 1.96 决策:Z=-2.83〈-1.96
拒绝 H0
.025
2
拒绝 H0
双侧检验
(显著性水平与拒绝域 )
抽样分布
拒绝域 /2
1 - 接受域
置信水平 拒绝域 /2
临界值
H0值
样本统计量 临界值
双侧检验
(显著性水平与拒绝域 )
抽样分布
拒绝域 /2
1 - 接受域
置信水平 拒绝域 /2
临界值
H0值 临界值 样本统计量
双侧检验
(显著性水平与拒绝域 )
抽样分布
拒绝域 /2
1 - 接受域
什么是备择假设?(Alternative Hypothesis)
1. 与原假设对立的假设 2. 总是有不等号: , 或 3. 表示为 H1
– H1: <某一数值,或 某一数值 – 例如, H1: < 3910(克),或 3910(克)
确定适当的检验统计量
什么检验统计量? 1. 用于假设检验问题的统计量 2. 选择统计量的方法与参数估计相同,需考虑
率降低到2%以下
• 属于研究中的假设 • 建立的原假设与备择假设应为

H0: 2% H1: 2%
单侧检验
(原假设与备择假设的确定)
检验某项声明的有效性
1. 将所作出的说明(声明)作为原假设 2. 对该说明的质疑作为备择假设 3. 先确立原假设H0
– 除非我们有证据表明“声明”无效,否则 就应认为该“声明”是有效的
(显著性水平与拒绝域 )
抽样分布
置信水平
1 - 接受域
拒绝域
H0值 观察到的样本统计量
临界值
样本统计量
右侧检验
(显著性水平与拒绝域 )
抽样分布
置信水平
1 - 接受域
拒绝域
H0值 临界值
样本统计量
第二节 假设检验的应用
一、总体方差已知时的均值检验 二、总体方差未知时的均值检验 三、总体比例的假设检验 四、总体方差的检验
基本思想
•小概率原理:如果对总体的某种假设是真实的,那么不利于 或不能支持这一假设的事件A(小概率事件) 在一次试验中几乎不可能发生的;要是在一次 试验中A竟然发生了,就有理由怀疑该假设的 真实性,拒绝这一假设。
总体
抽样
(某种假设)
检验
(接受)
小概率事件 未发生
样本 (观察结果)
(拒绝) 小概率事件 发生
置信水平 拒绝域 /2
临界值
H0值 临界值
样本统计量
双侧检验
(显著性水平与拒绝域 )
抽样分布
拒绝域 /2
1 - 接受域
置信水平 拒绝域 /2
临界值
H0值 临界值
样本统计量
单侧检验
(原假设与备择假设的确定)
检验研究中的假设
1. 将所研究的假设作为备择假设H1 2. 将认为研究结果是无效的说法或理论作
单侧检验
(原假设与备择假设的确定)
例如,某灯泡制造商声称,该企业所生 产的灯泡的平均使用寿命在10000小时 以上
▪ 除非样本能提供证据表明使用寿命在 10000小时以下,否则就应认为厂商的 声称是正确的
▪ 建立的原假设与备择假设应为 H0: 10000 H1: 10000
单侧检验
(例子)
均值的双尾 Z 检验 (2 已知)
1. 假定条件
– 总体服从正态分布
– 若不服从正态分布, 可用正态分布来近似 (n30)
2. 原假设为:H0: =0;备择假设 为:H1: 0
3. 使用z-统计量
z x 0 ~ N (0,1) n
均值的双尾 Z 检验
(实例)
【例】某机床厂加工一种零件,根据经验知道, 该厂加工零件的椭圆度近似服从正态分布,其总 体 均 值 为 0 = 0 . 0 8 1 mm , 总 体 标 准 差 为 = 0.025 。今换一种新机床进行加工,抽取n=200 个零件进行检验,得到的椭圆度为0.076mm。 试问新机床加工零件的椭圆度的均值与以前有无 显著差异?(=0.05)
假设检验的过程
(提出假设→抽取样本→作出决 年龄是50岁
作出决策
拒绝假设!
别无选择.
☺☺ ☺
☺☺ ☺☺
☺☺
抽取随机样本
☺X均=值20☺
假设检验的步骤
▪ 提出原假设和备择假设 ▪ 确定适当的检验统计量 ▪ 规定显著性水平 ▪ 计算检验统计量的值 ▪ 作出统计决策
提出原假设和备择假设
z x 0 ~ N (0,1) n
均值的单尾 Z 检验
(提出假设)
左侧:H0: 0 H1:< 0 右侧:H0: 0 H1: > 0
拒绝 H0
拒绝 H0
0
Z
必须是显著地 低于 0,大
的值满足H0 ,不能拒绝
0
Z
必须显著地大于0,小的
值满足 H0 ,不能拒绝
均值的单尾Z检验
(实例)
【例】某批发商欲从生产厂家购进一批灯泡, 根据合同规定,灯泡的使用寿命平均不能低于 1000小时。已知灯泡使用寿命服从正态分布, 标准差为20小时。在总体中随机抽取100只灯 泡,测得样本均值为960小时。批发商是否应该 购买这批灯泡? (=0.05)
个错误的原假设的概率,这个概率被称为检验 能力,也被称为检验的势或检验的功效(power) 3. 可解释为正确地拒绝一个错误的原假设的概率
双侧检验和单侧检验
双侧检验与单侧检验 (假设的形式)
假设
研究的问题 双侧检验 左侧检验 右侧检验
H0
= 0
0
0
H1
≠0
< 0
> 0
双侧检验
(原假设与备择假设的确定)
1. 双侧检验属于决策中的假设检验。也就是说,
不论是拒绝H0还是接受H0,我们都必需采 取相应的行动措施
2. 例如,某种零件的尺寸,要求其平均长度为
10厘米,大于或小于10厘米均属于不合格
3. 建立的原假设与备择假设应为
H0: 10 H1: 10
双侧检验
(确定假设的步骤)
1. 例如问题为: 检验该企业生产的零件 平均长度为4厘米
为原假设H0。或者说,把希望(想要)证 明的假设作为备择假设 3. 先确立备择假设H1
单侧检验
(原假设与备择假设的确定)
例如,采用新技术生产后,将会使产品的 使用寿命明显延长到1500小时以上
• 属于研究中的假设 • 建立的原假设与备择假设应为

H0: 1500 H1: 1500
例如,改进生产工艺后,会使产品的废品
2. 步骤
– 从统计角度陈述问题 ( = 4) – 从统计角度提出相反的问题 ( 4)
必需互斥和穷尽
– 提出原假设 ( = 4) – 提出备择假设 ( 4)
有 符号
双侧检验
(例子)
该企业生产的零件平均长度是4厘米吗? (属于决策中的假设)
提出原假设: H0: = 4 提出备择假设: H1: 4
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