假设检验
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常见假设检验公式概览假设检验是统计学中一种重要的推断方法,用于判断总体参数的真实情况。
在假设检验中,我们通常会提出一个原假设和一个备择假设,并通过采样数据来判断是否拒绝原假设。
在实际应用中,常见的假设检验方法有如下几种。
1. 单样本均值检验单样本均值检验用于判断一个样本的平均值是否等于一个已知的常数。
其中,我们常用的假设检验公式为:t = (x - μ) / (s / √n)其中,t表示t值,x为样本均值,μ为总体均值,s为样本标准差,n为样本容量。
通过比较t值与临界值,我们可以判断是否拒绝原假设。
2. 双独立样本均值检验双独立样本均值检验用于比较两个独立样本的平均值是否相等。
常用的假设检验公式如下:t = (x1 - x2) / √(s1²/n1 + s2²/n2)其中,t表示t值,x1和x2分别为两个样本的均值,s1和s2为两个样本的标准差,n1和n2为两个样本的容量。
通过比较t值和临界值,可以判断是否拒绝原假设。
3. 配对样本均值检验配对样本均值检验用于比较同一组样本的两个相关变量的平均值是否相等。
常用的假设检验公式如下:t = (x d - μd) / (sd / √n)其中,t表示t值,x d为配对差值的均值,μd为总体差值的均值,sd为配对差值的标准差,n为配对样本容量。
通过比较t值和临界值,可以得出是否拒绝原假设。
4. 单样本比例检验单样本比例检验用于判断一个样本比例是否等于一个已知的比例。
常用的假设检验公式如下:z = (p - π) / √(π(1-π)/n)其中,z表示z值,p为样本比例,π为总体比例,n为样本容量。
通过比较z值和临界值,可以判断是否拒绝原假设。
5. 独立样本比例检验独立样本比例检验用于比较两个独立样本的比例是否相等。
常用的假设检验公式如下:z = (p1 - p2) / √(p(1-p)(1/n1 + 1/n2))其中,z表示z值,p1和p2分别为两个样本的比例,n1和n2分别为两个样本的容量。
常⽤的假设检验⽅法(U检验、T检验、卡⽅检验、F检验)⼀、假设检验假设检验是根据⼀定的假设条件,由样本推断总体的⼀种⽅法。
假设检验的基本思想是⼩概率反证法思想,⼩概率思想认为⼩概率事件在⼀次试验中基本上不可能发⽣,在这个⽅法下,我们⾸先对总体作出⼀个假设,这个假设⼤概率会成⽴,如果在⼀次试验中,试验结果和原假设相背离,也就是⼩概率事件竟然发⽣了,那我们就有理由怀疑原假设的真实性,从⽽拒绝这⼀假设。
⼆、假设检验的四种⽅法1、有关平均值参数u的假设检验根据是否已知⽅差,分为两类检验:U检验和T检验。
如果已知⽅差,则使⽤U检验,如果⽅差未知则采取T检验。
2、有关参数⽅差σ2的假设检验F检验是对两个正态分布的⽅差齐性检验,简单来说,就是检验两个分布的⽅差是否相等3、检验两个或多个变量之间是否关联卡⽅检验属于⾮参数检验,主要是⽐较两个及两个以上样本率(构成⽐)以及两个分类变量的关联性分析。
根本思想在于⽐较理论频数和实际频数的吻合程度或者拟合优度问题。
三、U检验(Z检验)U检验⼜称Z检验。
Z检验是⼀般⽤于⼤样本(即⼤于30)平均值差异性检验的⽅法(总体的⽅差已知)。
它是⽤标准的理论来推断差异发⽣的概率,从⽽⽐较两个的差异是否显著。
Z检验步骤:第⼀步:建⽴虚⽆假设 H0:µ1 = µ2 ,即先假定两个平均数之间没有显著差异,第⼆步:计算Z值,对于不同类型的问题选⽤不同的计算⽅法,1、如果检验⼀个样本平均数(X)与⼀个已知的总体平均数(µ0)的差异是否显著。
其Z值计算公式为:其中:X是检验样本的均值;µ0是已知总体的平均数;S是总体的标准差;n是样本容量。
2、如果检验来⾃两个的两组样本平均数的差异性,从⽽判断它们各⾃代表的总体的差异是否显著。
其Z值计算公式为:第三步:⽐较计算所得Z值与理论Z值,推断发⽣的概率,依据Z值与差异显著性关系表作出判断。
如下表所⽰:第四步:根据是以上分析,结合具体情况,作出结论。
假设检验的名词解释在统计学中,假设检验是一种通过收集和分析样本数据,用以对总体参数做出统计推断的方法。
简而言之,它帮助我们判断一个统计假设是否在给定的数据中是有效的。
一、什么是假设检验?假设检验是一种从样本推断总体特征的方法,它基于两个互补的假设:原假设(H0)和备择假设(H1或Ha)。
原假设通常是我们要进行推断的现象不存在或没有关联,而备择假设则相反。
通过收集样本数据并使用适当的统计方法,我们根据样本数据对两个假设进行比较,并得出结论。
二、假设检验的基本步骤假设检验通常分为以下几个基本步骤:1. 陈述原假设和备择假设:在开始假设检验之前,我们需要明确原假设和备择假设。
原假设通常是表达无关联或无效果的假设,备择假设则相反。
2. 选择适当的显著性水平:显著性水平代表了我们作出拒绝原假设的临界值。
通常使用的显著性水平是0.05或0.01,表示我们愿意在5%或1%的概率下犯出错误的可能性。
3. 收集样本数据并进行统计分析:根据采样设计,收集足够数量的样本数据。
然后使用适当的统计方法,如t检验、方差分析或卡方检验等,分析样本数据。
4. 计算检验统计量:根据样本数据和所选择的统计方法,计算出相应的检验统计量。
检验统计量是一个数值,用于度量样本数据与原假设之间的偏差程度。
5. 判断拒绝域:根据所选择的显著性水平和计算的检验统计量,确定拒绝域的范围。
拒绝域是样本数据落在其中,我们将拒绝原假设并接受备择假设的区域。
6. 做出判断和推断:比较计算得到的检验统计量与拒绝域的位置。
如果检验统计量落在拒绝域内,我们拒绝原假设并接受备择假设;否则,我们无法拒绝原假设。
7. 做出结论:根据判断和推断结果,给出对原假设的结论。
结论可以是关于总体参数是否存在、是否有效或是否有差异的。
三、常见的假设检验在实际应用中,有许多不同类型的假设检验方法,以下是其中一些常见的假设检验示例:1. 单样本t检验:用于比较一个样本平均值与一个已知或预期的总体平均值是否存在显著差异。
假设检验假设检验(Hypothesis Testing)是数理统计学中根据一定假设条件由样本推断总体的一种方法。
具体作法是:根据问题的需要对所研究的总体作某种假设,记作H0;选取合适的统计量,这个统计量的选取要使得在假设H0成立时,其分布为已知;由实测的样本,计算出统计量的值,并根据预先给定的显著性水平进行检验,作出拒绝或接受假设H0的判断。
常用的假设检验方法有u—检验法、t检验法、χ2检验法(卡方检验)、F—检验法,秩和检验等。
中文名假设检验外文名 hypothesis test提出者 K.Pearson 提出时间 20世纪初1、简介假设检验又称统计假设检验(注:显著性检验只是假设检验中最常用的一种方法),是一种基本的统计推断形式,也是数理统计学的一个重要的分支,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。
[1]2、基本思想假设检验的基本思想是小概率反证法思想。
小概率思想是指小概率事件(P<0.01或P<0.05)在一次试验中基本上不会发生。
反证法思想是先提出假设(检验假设H0),再用适当的统计方法确定假设成立的可能性大小,如可能性小,则认为假设不成立,若可能性大,则还不能认为假设成立。
[2] 假设是否正确,要用从总体中抽出的样本进行检验,与此有关的理论和方法,构成假设检验的内容。
设A是关于总体分布的一项命题,所有使命题A成立的总体分布构成一个集合h0,称为原假设(常简称假设)。
使命题A不成立的所有总体分布构成另一个集合h1,称为备择假设。
如果h0可以通过有限个实参数来描述,则称为参数假设,否则称为非参数假设(见非参数统计)。
如果h0(或h1)只包含一个分布,则称原假设(或备择假设)为简单假设,否则为复合假设。
对一个假设h0进行检验,就是要制定一个规则,使得有了样本以后,根据这规则可以决定是接受它(承认命题A正确),还是拒绝它(否认命题A正确)。
假设检验的八种情况的公式假设检验是统计学中常用的一种方法,用于判断样本数据与总体参数的关系是否具有显著性差异。
在进行假设检验时,我们需要根据实际问题和已知条件确定相应的假设检验公式。
以下是八种常见的假设检验情况及相应的公式。
1.单样本均值检验:在这种情况下,研究者想要判断一个样本的均值是否与一个已知的总体均值有显著性差异。
假设检验的公式为:其中,x̄为样本均值,μ为总体均值,s为样本标准差,n为样本容量,t为t分布的临界值。
2.双样本均值检验(方差已知):在这种情况下,研究者想要判断两个样本的均值是否有显著性差异,且已知两个样本的方差相等。
假设检验的公式为:其中,x̄1和x̄2分别为样本1和样本2的均值,μ1和μ2分别为总体1和总体2的均值,s为样本标准差,n1和n2分别为样本1和样本2的容量,z为标准正态分布的临界值。
3.双样本均值检验(方差未知):在这种情况下,研究者想要判断两个样本的均值是否有显著性差异,且两个样本的方差未知且不相等。
假设检验的公式为:其中,x̄1和x̄2分别为样本1和样本2的均值,μ1和μ2分别为总体1和总体2的均值,s1和s2分别为样本1和样本2的标准差,n1和n2分别为样本1和样本2的容量,t为t分布的临界值。
4.单样本比例检验:在这种情况下,研究者想要判断一个样本的比例是否与一个已知的总体比例有显著性差异。
假设检验的公式为:其中,p̄为样本比例,p为总体比例,n为样本容量,z为标准正态分布的临界值。
5.双样本比例检验:在这种情况下,研究者想要判断两个样本的比例是否有显著性差异。
假设检验的公式为:其中,p̄1和p̄2分别为样本1和样本2的比例,p1和p2分别为总体1和总体2的比例,n1和n2分别为样本1和样本2的容量,z为标准正态分布的临界值。
6.简单线性回归检验:在这种情况下,研究者想要判断自变量与因变量之间的线性关系是否显著。
假设检验的公式为:其中,β1为回归系数,se(β1)为标准误差,t为t分布的临界值。
什么是假设检验
假设检验(hypothesis testing)是指从对总体参数所做的一个假设开始,然后搜集样本数据,计算出样本统计量,进而运用这些数据测定假设的总体参数在多大程度上是可靠的,并做出承认还是拒绝该假设的判断。
如果进行假设检验时总体的分布形式已知,需要对总体的未知参数进行假设检验,称其为参数假设检验;若对总体分布形式所知甚少,需要对未知分布函数的形式及其他特征进行假设检验,通常称之为非参数假设检验。
此外,根据研究者感兴趣的备择假设的内容不同,假设检验还可分为单侧检验(单尾检验)和双侧检验(双尾检验),而单侧检验又分为左侧检验和右侧检验。
假设检验的基本思想是反证法思想和小概率事件原理。
反证法的思想是首先提出假设(由于未经检验是否成立,所以称为零假设、原假设或无效假设),然后用适当的统计方法确定假设成立的可能性大小,如果可能性小,则认为假设不成立,拒绝它;如果可能性大,还不能认为它不成立。
小概率事件原理,是指小概率事件在一次随机试验中几乎不可能发生,小概率事件发生的概率一般称之为“显著性水平”或“检验水平”,用表示,而概率小于多少算小概率是相对的,在进行统计分析时要事先规定,通常取=0.01、0.05、0.10等。
四 假设检验一 基本内容1.假设检验对总体分布或分布中的某些参数作出假设,然后利用样本的观测值所提供的信息,检验这种假设是否成立,这一统计推断过程,称为假设检验。
(1) 待检验假设或零假设记为0H ,正在被检验的与0H 相对立的假设1H 称为备选假设或对立假设。
(2) 假设检验的依据——小概率原理:小概率事件在一次试验中实际上不会发生。
(3) 假设检验的思路是概率性质的反证法。
即首先假设成立,然后根据一次抽样所得的样本值得信息,若导致小概率事件发生,则拒绝原假设,否则接受原假设。
(4) 假设检验可能犯的两类错误:① 第一类错误(弃真错误):即假设0H 为真而被拒绝,记为α,即00{|}P H H α=拒绝为真。
② 第二类错误(存伪错误):假设0H 不真而被接受,记为β,即00{|}P H H β=接受不真。
③ 当样本容量n 一定时,,αβ不可能同时减少,在实际工作中总是控制α适当的小。
2.假设检验的程序对任何实际问题进行假设检验,其程序一般为五步,即: ⑴ 根据题意提出零假设0H (或相应备选假设1H )。
⑵构造样本统计量并确定其分布;⑶给定显著性水平α,查表确定临界值,从而得出接受域和拒绝域; ⑷由样本观测值计算出统计量的值;⑸作出判断:若统计量的值落入拒绝域则拒绝0H ,若统计量的值落入接受域则接受0H 。
3.假设检验的主要方法Z 检验法、t 检验法、2λ检验法、F 检验法。
4.关于一个正态总体的假设检验⑴2200(,),H X N μδδμμ 已知,检验假设:=Z 检验法:①001000H H μμμμμμμμ≠><:= (:或或)②统计量0(0,1)()Z N H -=成立时。
③给出1122{}P Z ZZαααα--<=,,查正表定④ 由样本值12n x x x (,,,) 计算Z 的值 ⑤ 判断:若1122Z ZZαα--∈∞∈∞0(-,-)或Z (-,+),则拒绝H(这是对双侧检验提出的Z 检验法步骤,若是单侧可仿比) (2)2200(,),H X N μδδμμ 未知,检验假设:=t 检验法:①001000H H μμμμμμμμ≠><:= (:或或)②0(1)()t t n H -=- 成立时。
一.基本概念:(1)对总体参数的数值所作的陈述,称为统计假设。
(2)对总体参数的数值提出某种假设,然后利用样本所提供的信息检验假设是否成立的过程,称为假设检验。
(3)通常将研究者想收集证据予以支持的假设称为备(选)择假设,记作Hα或H1。
(4)通常将研究者想收集证据予以反对的假设称为原假设,或零假设,用H0表示。
(5)能够作出拒绝原假设这一结论的所有可能样本取值范围,称为拒绝域。
(6)根据样本数据计算出来的,并据以对原假设和备择假设作出决策的某种统计量,称为检验统计量。
(7)当原假设为真时拒绝原假设,称所犯错误为第一类错误,犯第一类错误的概率通常记为α。
(8)当原假设为假时没有拒绝原假设,称为所犯错误为第二类错误,犯第二类错误的概率通常记为β。
(9)假设检验中犯第一类错误的概率,称为显著性水平,通常用α表示。
二.确定检验类型:观察备择假设的符号:如果是“<”就是左侧检验(原假设的拒绝域在左边);如果是“>”就是右侧检验(原假设的拒绝域在右边);如果是“≠”就是双侧检验(原假设的拒绝域在两侧)。
三.常见数值:1. α=0.1(置信水平是90%)(1)左侧检验:Z=-1.28(2)右侧检验:Z=1.28(3)双侧检验(区间估计):Z=+1.645 Z=-1.6452. α=0.05(置信水平是95%)(1)左侧检验:Z=-1.645(2)右侧检验:Z=1.645(3)双侧检验(区间估计):Z=+1.96 Z=-1.963. α=0.01(置信水平是99%)(1)左侧检验:Z=-2.33(2)右侧检验:Z=2.33(3)双侧检验(区间估计):Z=+2.58 Z=-2.58四.计算时采用的分布:(1)均值检验:阅读题目,看看是大样本还是小样本(30)。
如果是大样本,就用标准正态分布分位数表;如果是小样本,再看总体方差是否已知,如果知道,仍然用标准正态分布分位数表;如果是小样本,而且总体方差还不知道,就用t分布临界值表。
课程名称统计学指导教师实验日期
院(系)专业班级实验地点
学生姓名学号同组人
实验项目名称假设检验
一、实验目的
熟练掌握假设检验基本原理,学会一个总体参数和两个总体参数的检验方法。
二、实验内容
为比较新旧两种肥料对产量的影响,以便决定是否采用新化肥。
研究者选择了面积相等、土壤等条件相同的40块田地,分别施用新旧两种肥料,得到的产量数据如下:
取显著性水平α=0.05,检验:
(1)新肥料获得的平均产量是否显著地高于旧肥料?假定条件为:
1)两种肥料的产量的方差未知但相等。
2)两种肥料产量的方差未知且不相等。
(2)两种肥料产量的方差是否有显著差异?
三、实验步骤
a)在Excel中输入实验数据
b)选择【数据分析】→【t-检验: 双样本等方差分析】
c)选择【数据分析】→【t-检验: 双样本异方差分析】
d)选择【数据分析】→【F检验:双样本方差】
四、实验结果
t-检验: 双样本等方差假设
t-检验: 双样本异方差假设
F-检验双样本方差分析
五、实验分析
由实验结果得:
(1)由图表得,在两种肥料的产量的方差未知但相等,两种肥料产量的方差未知且不相等,两种情况下皆有:
P<α=0.05,表明新肥料获得的平均产量显著地高于旧肥料.
(2)将Excel输出的P值乘以2,即P=2×0.243109655=0.48621931﹥α=0.05,没有证据表明两种肥料的方差有显著性差异。