统计学第6章假设检验分析
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统计学中的假设检验统计学是一门研究如何收集、整理、分析和解释数据的学科。
在统计学中,假设检验是一种常用的方法,用于验证对于某一总体的某一假设是否成立。
假设检验在科学研究、商业决策以及社会调查等领域都有广泛的应用。
本文将介绍假设检验的基本概念、步骤和常见的统计方法。
一、假设检验的基本概念假设检验是基于样本数据对总体参数进行推断的一种方法。
在进行假设检验时,我们需要提出一个原假设(H0)和一个备择假设(H1),然后根据样本数据来判断是否拒绝原假设。
原假设通常是我们希望证伪的假设,而备择假设则是我们希望支持的假设。
二、假设检验的步骤假设检验一般包括以下步骤:1. 提出假设:根据研究问题和背景,提出原假设和备择假设。
2. 选择显著性水平:显著性水平(α)是我们在进行假设检验时所允许的犯第一类错误的概率。
通常情况下,显著性水平取0.05或0.01。
3. 收集样本数据:根据研究设计和样本容量要求,收集样本数据。
4. 计算统计量:根据样本数据计算出相应的统计量,如均值、标准差、相关系数等。
5. 判断拒绝域:根据显著性水平和统计量的分布,确定拒绝域。
拒绝域是指当统计量的取值落在该区域内时,我们拒绝原假设。
6. 做出决策:根据样本数据计算出的统计量与拒绝域的关系,判断是否拒绝原假设。
7. 得出结论:根据决策结果,得出对原假设的结论。
三、常见的统计方法在假设检验中,常见的统计方法包括:1. 单样本t检验:用于检验一个样本的均值是否等于某个给定值。
2. 双样本t检验:用于检验两个样本的均值是否相等。
3. 方差分析:用于检验两个或多个样本的均值是否有显著差异。
4. 相关分析:用于检验两个变量之间是否存在线性相关关系。
5. 卡方检验:用于检验观察频数与期望频数之间的差异是否显著。
四、假设检验的局限性假设检验作为一种统计方法,也存在一定的局限性。
首先,假设检验只能提供关于原假设的拒绝与否的结论,并不能确定备择假设的真实性。
统计学中的假设检验错误类型分析假设检验是统计学的重要理论之一,用于判断样本数据对某个总体假设的支持度。
在假设检验过程中,我们会遇到两种类型的错误,即第一类错误和第二类错误。
本文将对这两种错误类型进行分析,并探讨如何降低错误率。
1. 第一类错误第一类错误也被称为显著性水平(Significance Level)或α错误。
它指的是在原假设为真的情况下,拒绝原假设的错误判断。
在假设检验中,我们通常会设定一个显著性水平来进行决策,常见的显著性水平有0.05和0.01。
当结果的p值小于设定的显著性水平时,我们将拒绝原假设。
然而,这种判断并不是绝对准确的,存在一定概率犯下错误。
第一类错误的概率通常用α表示。
当我们将显著性水平设定为0.05时,即α=0.05,意味着有5%的可能犯下第一类错误。
如果显著性水平设定得较低,例如α=0.01,那么犯第一类错误的概率将更小,但同时也会增加犯第二类错误的概率。
2. 第二类错误第二类错误是在原假设为假的情况下,接受原假设的错误判断。
与第一类错误相反,第二类错误常用β表示。
第二类错误的概率与样本大小、效应大小和显著性水平等因素有关。
当样本大小较小时,相同效应大小下犯第二类错误的概率较高;当效应大小较小时,相同样本大小下犯第二类错误的概率也较高;而当显著性水平设定较低时,犯第二类错误的概率也会增加。
3. 降低错误率的方法在实际应用中,我们希望尽可能降低第一类错误和第二类错误的概率,提高假设检验的准确性。
以下是一些常用的方法:3.1 增加样本容量通过增加样本容量,可以降低第一类错误和第二类错误的概率。
较大的样本容量能够提供更充分的信息,减小抽样误差,提高判断结果的准确性。
在样本容量不足时,可能会导致犯下更多的错误。
3.2 提高显著性水平设定较低的显著性水平可以降低第一类错误的概率。
但需要注意的是,过低的显著性水平会增加犯第二类错误的概率,因此需要权衡选择适当的显著性水平。
3.3 增大效应大小提高研究中的效应大小可以降低第二类错误的概率。
第六章假设检验一、单项选择题二、多项选择题三、判断题四、填空题1、原假设(零假设)备择假设(对立假设)2、双侧检验Z Z =xn︱Z︱<︱︱(或1-α)23、左单侧检验Z <-(或α)4、右单侧检验Z Z =xnZ >(或α)5、t t =︱t︱>︱︱(或α)sx2n6、弃真错误(或第一类错误)存伪错误(或第二类错误)7、越大越小8、临界值五、简答题(略)六、计算题1、已知:σx = 12 n = 400 x= 21 建立假设H0:X≤20H1:X>20右单侧检验,当α= 0.05时,Z0.05 = 1.645 构造统计量ZxZ =1.667>Z0.05 = 1.645,所以拒绝原假设,说明总体平均数会超过20。
2、已知:P0 = 2% n = 500 p = 建立假设H0:P ≥ 2%H1:P <2%左单侧检验,当α= 0.05时,Z0.05 = -1.645 构造统计量Z-1.597∣Z∣=1.597<∣Z0.05∣= 1.645,所以接受原假设,说明该产品不合格率没有明显降低。
3、已知:σx = 2.5 cm n = 100 X0 =12 cm x= 11.3 cm 建立假设H0:X≥12H1:X<12左单侧检验,当α= 0.01时,Z0.01 = -2.33 构造统计量Zx-2.8 2.5 ∣Z∣= 2.8>∣Z0.01∣= 2.33,所以拒绝原假设,说明所伐木头违反规定。
4、已知:P0 = 40% n = 60 p = 建立假设H0:P ≥ 40%H1:P <40% 21= 35% 60左单侧检验,当α= 0.05时,Z0.05 = -1.645 构造统计量Z-0.791∣Z∣= 0.791<∣Z0.05∣= 1.645,所以接受原假设,说明学生的近视率没有明显降低。
5、已知:X0 =5600 kg/cm2 σx = 280 kg/cm2 n = 100 x= 5570 kg/cm2 建立假设H0:X= 5600 H1:X≠5600双侧检验,当α= 0.05时,∣Z0.025∣= 1.96 构造统计量Z∣Z∣∣Z∣=1.07<∣Z0.025∣= 1.96,所以接受原假设,说明这批车轴符合要求。