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假设检验中两种类型错误的关系

假设检验中两种类型错误之间的关系
(一) α与β是在两个前提下的概率。α是拒绝H0时犯错误的概率(这时前提是
“H
0为真”);β是接受H0时犯错误的概率(这时“H0
为假”是前提),所以α+β不一

定等于1。结合图7—2分析如下:

图7-2 α与β的关系示意图
如果H0:μ1=μ0为真,关于 与μ0的差异就要在图7—2中左边的正态分
布中讨论。对于某一显著性水平α其临界点为 。(将两端各α/2放在同一端)。
右边表示H0的拒绝区,面积比率为α;左边表示H0的接受区,面积比率为
1-α。在“H0为真”的前提下随机得到的 落到拒绝区时我们拒绝H0是犯了错误
的。由于 落到拒绝区的概率为α,因此拒绝“H0为真”时所犯错误 (I型)的概
率等于α。而 落到H0的接受区时,由于前提仍是“H0为真”,因此接受H0是
正确决定, 落在接受区的概率为1-α,那么正确接受H0的概率就等于1-α。
如α=0.05则1-α=0.95,这0.05和0.95均为“H0为真”这一前提下的两个概率,
一个指犯错误的可能性,一个指正确决定的可能性,这二者之和当然为1。但讨
论β错误时前提就改变了,要在“H0为假”这一前提下讨论。对于H0是真是假我
们事先并不能确定,如果H0为假、等价于Hl为真,这时需要在图7—2中右边
的正态分布中讨论·(H1:μ1 >μ0),它与在“H0为真”的前提下所讨论的相似, 落
在临界点左边时要拒绝Hl (即接受H0),而前提Hl为真,因而犯了错误,这就是
II型错误,其概率为β。很显然,当α=0.05时,β不一定等于0.95。
(二)在其他条件不变的情况下,α与β不可能同时减小或增大。这一点从图
7—2也可以清楚看到。当临界点 向右移时,α减小,但此时β一定增大;反
之 向左移则α增大β减小。一般在差异检验中主要关心的是能否有充分理由
拒绝H0,从而证实Hl,所以在统计中规定得较严。至于β往往就不予重视了,
其实许多情况需要在规定的同时尽量减小β。这种场合最直接的方法是增大样本
容量。因为样本平均数分布的标准差为 ,当n增大时样本平均数分布将变
得陡峭,在α和其他条件不变时β会减小(见图7—3)。

(三)在图7—2中Hl为真时 的分布下讨论β错误已指出 落到临界点左
边时拒绝Hl 所犯错误的概率为β。那么 落在临界点右边时接受Hl则为正确
决定,其概率等于1一β。换言之,当 Hl为真,即μ1与μ0确实有差异时(图7—2
中,μ1与μ0的距离即表示μ1与μ0的真实差异),能以(1—β)的概率接受之。

图7-3 不同标准差影响β大小示意图
如图7—2所示,当α以及其他条件不变时,减小μ1与μ0的距离势必引起β
增大、(1一β)减小,也就是说,其他条件不变,μ1与μ0真实差异很小时,正确
接受Hl的概率变小了。或者说正确地检验出真实差异的把握度降低了。相反,
若其他条件不变μ1与μ0的真实差异变大时,(1—β)增大即接受Hl的把握度增大。
所以说1—β反映着正确辨认真实差异的能力。统计学中称(1—β)为统计检验力。
这是个比较重要的统计学概念。假如真实差异很小时,某个检验仍能以较大的把
握接受它,就说这个检验的统计检验力比较大。

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