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假设检验的基本概念与基本思想
H0 : 0 ; H1 : 0
的拒绝域.
当 H1 为真时,观测值 x 往往偏大,因此,拒绝域的 形式为
x k ,( k 是某一正数)
又P
拒绝H0 H0为真
P
X k
P
X
0
k
0
/ n / n
,
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因 H0 为真,故
0
,从而 X / n
就前一种情况而言,要求犯错误的概率很小,因此, 人们常常要求
P 拒绝H0 H0为真 ,
其中 (0 1) 是一个人为给定的很小的数,常见地取 0.01,0.05,0.1 等,称 为显著性水平(significance
level). 只对犯第 I 类错误的概率加以控制,而不考虑 犯 第 II 类 错 误 的 概 率 的 检 验 , 称 为 显 著 性 检 验 (significance test),它只涉及到原假设.
n
u
.
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类似地,可得左边检验问题
的拒绝域为
H0 : 0 ; H1 : 0
u x 0 / n
u ,即 x
0
n
u
.
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内容小结
假设检验的基本原理、相关概念和一般步骤.
假设检验的两类错误
真实情况 (未知)
H0 为真 H0 不真
等式
X 0 / n
u /2 几乎是不会发生的.如果发生了,则有
理由怀疑 H0 的正确性,因而拒绝 H0 .相反,观测值 x 满
足
X 0 / n
u /2 ,此时没有理由拒绝原假设 H0 ,从而可以
接受 H0 .
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一般地,称统计量 U X 0 为检验统计量(test / n
《概率论与数理统计》
*****大学理学院数学系
伯努利(Bernoulli) 柯尔莫哥洛夫(Kolmogorov)
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第八章 假设检验
§8.1 假设检验的基本概念和基本思想 §8.2 正态总体均值的假设检验 §8.3 正态总体方差的假设检验 §8.4 分布拟合检验
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98.3,97.7,100.5,98.8,101.2,99.5,102.5, 99.7,100.1
试问此包装机的工作是否正常?
设 X 表示每包饲料的重量,则 X ~ N (, 2 ) .当自动 包装机工作原正假常设时(nu,ll h0ypo1t0h0e,sis) 2 1.152 .
备提择出假两设个(a相lte互rn独at立iv的e h假yp设othesis)
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通过以上分析,我们知道假设检验的方法符合“小概率
推断原理”.因为通常 总是取得较小,一般地取 0.1, 0.01 , 0.05 等 . 因 而 , 若 H0 为 真 , 即 当 0 时 ,
X
0
/ n
u
/
2
是
一
个
小
概
率
事
件
.
根
据
小
概
率
推
断
原
理,如果 H0 为真,则由一次试验得到的观测值 x ,满足不
下面结合实例来说明假设检验的基本思想.
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【例 1】 某饲料厂用自动包装机将饲料打包,每包饲料 的标准重量规定为 100 斤.每天开工时,需要先检验一 下包装机的工作是否正常.机器正常时,其均值为 100 斤,标准差为 1.15 斤.某日开工后,抽检了 9 包,其重 量数据如下(单位:斤):
(3)
给定显著性水平 ,按 P
拒绝H0
H
为真
0
确
定拒绝域W ;一般地,确定临界值就确定了拒绝域;
(4) 作出判断:若 u W ,则拒绝原假设 H0 ,否则接
受原假设 H0 .
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三种假设检验
双边假设检验(bilateral hypothesis test)
H0 : 0 ; H1 : 0
所作决策
接受 H0 正确
拒绝 H0 犯第I类错误
犯第II类错误
正确
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习题A
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为了确定常数 k ,我们考虑统计量 x 0 . / n
令
P
拒绝H0
H0为真
P
|
X
0
|
k
.
/ n
当 H0 为真时,U
X
0
/n
~
N (0,1) ,由标准正态分布分
位点的定义有 k u /2 ,
若U 的观察值满足 u
x 0 / n
k u /2 ,则拒绝 H0 ,
返回
两类错误
第I类错误(error of the first kind)
(弃真错误 )
P拒 绝 H 0H 0 为 真
第II类错误(error of the second kind) (取伪错误 )
P 接 受 H 0H 0 为 假
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实践中,人们习惯地采用如下策略:限制犯第 I 类错 误的概率,或者在限制犯第 I 类错误的概率下,使犯第 II 类错误的概率尽可能地小.
statistic).当检验统计量取某个区域W 中的值时,我 们 拒 绝 原 假 设 H0 , 称 区 域 W 为 拒 绝 域 (rejection region) , 拒 绝 域 的 边 界 点 称 为 临 界 点 (critical
point) , 拒 绝 域 的 补 集 W 称 接 受 域 (acceptance region).例如上例中拒绝域为
而若| u |
x 0 / n
k u /2 ,则接受 H0 .
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例如,在本例中取 0.05,则有 k u0.05/2 u0.025 1.96 , 又已知 n 9 , 1.15,即有
x 0 0.493 1.96 , / n
于是接受 H0 ,即可认为这天包装机工作正常.
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8.1 假设检验的基本概念 和基本思想
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假设检验的基本原理
在总体的分布函数完全未知或只知其形式、 但不知其参数的情况下, 为了推断总体的某些性 质, 提出某些关于总体的假设.
例如, 提出总体服从泊松分布的假设;
又如 ,对于正态总体 期提 望出 等 0的 数 于学
拒绝 H0 .考虑到,当 H0 为真时,
X
0
/n
~
N (0,1) .而衡量
x 0
的大小可归结为衡量
x
0
/n
的大小.因此,我们可
适当选定一正数 k ,使得当观测值 x 满足 x 0 k 时就拒 / n
绝原假设
H0
,反之,若
x
/
0
n
k ,就接受原假设 H0 .
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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X
0
/n
,
即
X
0
k 0
X
k 0
.
/ n / n / n / n
令
P
X
k
0
,则必有
P
/ n / n
拒绝H0
H0为真
.
由
X
/
n
~
N (0,1)
及
P
X
/
n
k
0
/n
,可得
k
/
0
n
u
,即 k
0
n
u .
由此可得拒绝域为 u x 0 / n
u ,即 x
0
W (, 1.96) (1.96, ) ,
而 u u /2 1.96 为两个临界点.
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综上所述,参数假设检验的一般步骤如下:
(1) 根据实际问题的要求,提出原假设 H0 及备择假
设 H1 ; (2) 构造一个合适的统计量并确定该统计量的分布,
由样本观测值计算出统计量U 的值 u ;
右边检验
H0 : 0 ; H1 : 0
左边检验
H0 : 0 ; H1 : 0
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下面来讨论单边检验的拒绝域.
设 总 体 X ~ N(, 2) , 未 知 、 为 已 知 ,
X1, X 2, , X n 是来自 X 的样本,给定显著性水平 .确 定假设检验问题
假设. 等 假设检验就是根据样本对所提出的假设作
出判断: 是接受, 还是拒绝.
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