抽样误差与假设检验.
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统计学中的假设检验错误类型统计学中的假设检验是一种常用的方法,用于推断总体参数或者判断两个总体是否有显著差异。
在进行假设检验时,我们通常会根据样本数据得出结论,但由于样本容量的限制和抽样误差的存在,假设检验也存在着一定的错误类型。
本文将介绍统计学中的假设检验错误类型,包括第一类错误和第二类错误。
一、第一类错误第一类错误,也被称为α错误或显著性水平错误,是指在实际上接受了错误的原假设。
即当原假设为真时,却错误地拒绝了原假设。
第一类错误的概率通常用α表示,它是我们在进行假设检验时所能容忍的拒绝原假设的错误概率。
当α的值较小时,我们对原假设要求越严格,也就是要求更高的证据才能拒绝原假设。
第一类错误的发生往往会引起不必要的亏损。
例如,在药物研究中,原假设是新药和对照组无差异,我们拒绝了原假设,即误认为新药比对照组更有效。
然而,实际上新药并没有带来明显的改善,这样就导致了开发者不必要的资金和时间损失。
因此,我们需要控制第一类错误的概率,以减少不必要的费用和资源浪费。
二、第二类错误第二类错误,也被称为β错误,是指在实际上拒绝了错误的原假设。
即当原假设为假时,却错误地接受了原假设。
第二类错误的概率通常用β表示,它是我们未能拒绝原假设的错误概率。
与第一类错误不同的是,我们无法直接控制第二类错误的概率,因为它与总体参数的真实值、样本容量和假设检验的效能有关。
第二类错误的发生往往会导致我们错过了重要的研究结果。
以制药业为例,假设我们想要证明新药的疗效优于对照组,原假设是两者无差异。
然而,由于样本容量不足或其他原因,我们无法拒绝原假设。
这样就可能导致我们未能发现新药的潜在疗效,从而影响到患者的治疗效果和药物研发的进展。
三、控制错误类型的方法为了控制第一类和第二类错误的概率,我们可以采取以下方法:1. 降低显著性水平:通过降低显著性水平α的取值,可以减少第一类错误的发生。
然而,较低的显著性水平也会导致第二类错误的概率增加。
医学统计学练习题及答案汇总练习题答案第一章医学统计中的基本概念练习题一、单向选择题1. 医学统计学研究的对象是A. 医学中的小概率事件B. 各种类型的数据C. 动物和人的本质D. 疾病的预防与治疗E.有变异的医学事件2. 用样本推论总体,具有代表性的样本指的是A.总体中最容易获得的部分个体 B.在总体中随意抽取任意个体C.挑选总体中的有代表性的部分个体 D.用配对方法抽取的部分个体E.依照随机原则抽取总体中的部分个体3. 下列观测结果属于等级资料的是A.收缩压测量值 B.脉搏数C.住院天数 D.病情程度E.四种血型4. 随机误差指的是A. 测量不准引起的误差B. 由操作失误引起的误差C. 选择样本不当引起的误差D. 选择总体不当引起的误差E. 由偶然因素引起的误差5. 收集资料不可避免的误差是A. 随机误差B. 系统误差C. 过失误差D. 记录误差E.仪器故障误差答案: E E D E A二、简答题1.常见的三类误差是什么?应采取什么措施和方法加以控制?[参考答案]常见的三类误差是:(1)系统误差:在收集资料过程中,由于仪器初始状态未调整到零、标准试剂未经校正、医生掌握疗效标准偏高或偏低等原因,可造成观察结果倾向性的偏大或偏小,这叫系统误差。
要尽量查明其原因,必须克服。
(2)随机测量误差:在收集原始资料过程中,即使仪器初始状态及标准试剂已经校正,但是,由于各种偶然因素的影响也会造成同一对象多次测定的结果不完全一致。
譬如,实验操作员操作技术不稳定,不同实验操作员之间的操作差异,电压不稳及环境温度差异等因素造成测量结果的误差。
对于这种误差应采取相应的措施加以控制,至少应控制在一定的允许范围内。
一般可以用技术培训、指定固定实验操作员、加强责任感教育及购置一定精度的稳压器、恒温装置等措施,从而达到控制的目的。
(3)抽样误差:即使在消除了系统误差,并把随机测量误差控制在允许范围内,样本均数(或其它统计量)与总体均数(或其它参数)之间仍可能有差异。
第九章抽样推断一、名词1、抽样推断:即由样本指标来推断总体指标的统计方法。
2、抽样误差:是指抽样指标和全及指标之间的绝对离差。
3、抽样极限误差:是指样本指标与全及指标之间产生的抽样误差被允许的最大可能范围,也叫允许误差。
4、点估计:就是直接用样本指标代表总体指标的估计方法。
5、区间估计:就是把抽样指标与抽样平均误差结合起来,来推断总体指标所在的可能范围的方法。
6、假设检验:就是先对研究总体的参数做出某种假设,然后抽取样本,构造适当的统计量,利用样本提供的信息对假设的正确性进行判断的过程。
二、填空题1.抽样推断是由(样本指标)来推断(相应的全及指标)的统计方法。
2.影响抽样误差大小的因素主要有:总体各单位标志值的差异程度、(样本的单位数目)、(抽样的具体方法)和抽样调查的组织形式。
3.抽样误差是由于抽样的(随机性)而产生的误差,这种误差不可避免,但可以控制在(所允许的范围)之内。
4.抽样平均误差是样本平均数的(标准差),是所有可能样本指标与总体指标之离差的(平均数)。
5.抽样极限误差,是指样本指标与全及指标之间产生的(抽样误差)被允许的(最大可能范围)。
6.用样本指标估计总体指标,要做到三个要求,即:(无偏性)、(一致性)、(有效性)。
7.抽样估计的方法有(点估计)和(区间估计)两种。
8.总体参数的区间估计必须同时具备(估计值)、(抽样误差范围)和(概率保证程度)三个要素。
9.总体中各单位标志值之间的变异程度越大,要求的样本单位数就(越多),即样本容量就(越大),总体各单位标志值变异程度与样本容量之间成(正比)。
10.允许误差越大,需要的样本单位数目就(越少);允许误差越小,需要的样本单位数目就(越多)。
11.对推断结果要求的可靠程度越高,必要样本单位数目就(越多);反之,可靠程度越低,必要样本单位数目就(越少)。
12.参数估计是用样本统计量估计(总体参数),而假设检验则是先对总体参数(提出假设),然后,运用样本资料验证假设(是否成立)。
假设检验是用来判断样本与样本,样本与总体的差异是由抽样误差引起还是本质差别造成的统计推断方法。
其基本原理是先对总体的特征作出某种假设,然后通过抽样研究的统计推理,对此假设应该被拒绝还是接受作出推断。
生物现象的个体差异是客观存在,以致抽样误差不可避免,所以我们不能仅凭个别样本的值来下结论。
当遇到两个或几个样本均数(或率)、样本均数(率)与已知总体均数(率)有大有小时,应当考虑到造成这种差别的原因有两种可能:一是这两个或几个样本均数(或率)来自同一总体,其差别仅仅由于抽样误差即偶然性所造成;二是这两个或几个样本均数(或率)来自不同的总体,即其差别不仅由抽样误差造成,而主要是由实验因素不同所引起的。
假设检验的目的就在于排除抽样误差的影响,区分差别在统计上是否成立,并了解事件发生的概率。
在质量管理工作中经常遇到两者进行比较的情况,如采购原材料的验证,我们抽样所得到的数据在目标值两边波动,有时波动很大,这时你如何进行判定这些原料是否达到了我们规定的要求呢?再例如,你先后做了两批实验,得到两组数据,你想知道在这两试实验中合格率有无显著变化,那怎么做呢?这时你可以使用假设检验这种统计方法,来比较你的数据,它可以告诉你两者是否相等,同时也可以告诉你,在你做出这样的结论时,你所承担的风险。
假设检验的思想是,先假设两者相等,即:μ=μ0,然后用统计的方法来计算验证你的假设是否正确。
假设检验的基本思想1.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。
2.假设的形式H0——原假设,H1——备择假设双尾检验:H0:μ = μ0,单尾检验:,H1:μ < μ0,H1:μ > μ0假设检验就是根据样本观察结果对原假设(H0)进行检验,接受H0,就否定H1;拒绝H0,就接受H1。
统计学中的误差与置信区间统计学是一门研究数据收集、分析和解释的学科,它在各个领域都有着广泛的应用。
在进行统计分析时,我们往往会面临误差的问题。
误差是指由于样本选择、观测偏差或测量不准确等因素引起的数据与真实值之间的差异。
为了更好地理解和应对误差,统计学中引入了置信区间的概念。
一、误差的类型在统计学中,我们常常会遇到两种类型的误差:随机误差和系统误差。
1. 随机误差随机误差是由于抽样的随机性引起的不可避免的误差。
例如,在随机抽取样本时,样本之间的差异可能会导致数据的随机误差。
随机误差是统计学中无法避免的一部分,但可以通过增加样本大小来减小其影响。
2. 系统误差系统误差是由于实验设计、数据处理或测量仪器等因素引起的非随机误差。
例如,使用的测量仪器存在漂移或者测量方法的不准确性等都可能导致系统误差。
系统误差在统计分析中是需要尽量减小或消除的,以提高数据的准确性和可靠性。
二、置信区间的概念置信区间是一种统计学上用于估计总体参数的方法。
它提供了一个范围,我们可以通过这个范围来判断我们对总体参数的估计有多可靠。
置信区间通常由估计值加减一个误差范围来计算,这个误差范围即为置信水平。
1. 置信水平置信水平是一个概率值,它表示在一定的置信水平下,总体参数落在置信区间内的概率。
一般常用的置信水平有95%和99%。
例如,在95%的置信水平下,我们可以说有95%的把握认为总体参数在置信区间内。
2. 构建置信区间构建置信区间需要考虑两个主要因素:样本大小和抽样误差。
较大的样本大小可以减小抽样误差,从而提高置信区间的准确性和可靠性。
置信区间的计算通常基于正态分布或t分布,具体的计算方法可以根据不同的统计分析问题来确定。
三、误差与置信区间的应用误差与置信区间在统计学中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 抽样调查在进行抽样调查时,由于无法调查全部个体,我们只能通过样本来对总体进行估计。
误差和置信区间可以帮助我们评估抽样调查结果的可靠性,并提供置信水平信息,以增加我们对总体参数估计的信心。