第5讲 区间估计和假设检验
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简述假设检验与区间估计之间的关系统计学原理一、简介假设检验与区间估计是统计学中两个重要的概念,它们都是基于样本数据对总体参数进行推断的方法。
假设检验主要用于判断总体参数是否符合某种特定假设,而区间估计则用于对总体参数进行范围性的估计。
本文将从统计学原理角度出发,详细介绍假设检验与区间估计之间的关系。
二、假设检验1. 假设检验的基本思想在进行假设检验时,我们首先要提出一个关于总体参数的假设(称为原假设),然后根据样本数据来判断这个假设是否成立。
具体来说,我们会根据样本数据计算出一个统计量(如t值、F值等),然后通过比较这个统计量与某个临界值(也称为拒绝域)来决定是否拒绝原假设。
2. 假设检验中的错误类型在进行假设检验时,有可能会犯两种错误:一种是将一个正确的原假设错误地拒绝了(称为第一类错误),另一种是将一个错误的原假设错误地接受了(称为第二类错误)。
通常情况下,我们会将第一类错误的概率控制在一个较小的水平(如0.05或0.01),这个水平被称为显著性水平。
3. 假设检验的步骤进行假设检验时,通常需要按照以下步骤进行:(1)提出原假设和备择假设;(2)选择适当的检验统计量,并计算出样本数据所对应的值;(3)确定显著性水平,并找到相应的拒绝域;(4)比较样本统计量与拒绝域,得出结论。
三、区间估计1. 区间估计的基本思想在进行区间估计时,我们会根据样本数据来构建一个区间,这个区间包含了总体参数真值的可能范围。
具体来说,我们会根据样本数据计算出一个点估计量(如样本均值、比例等),然后根据中心极限定理和大数定律等原理来构建置信区间。
2. 区间估计中的置信度在进行区间估计时,我们通常会给出一个置信度,表示该区间包含总体参数真值的概率。
例如,如果我们给出了一个95%置信度,则意味着在大量重复实验中,有95%的置信区间都会包含总体参数真值。
3. 区间估计的步骤进行区间估计时,通常需要按照以下步骤进行:(1)选择适当的点估计量,并计算出样本数据所对应的值;(2)确定置信度,并找到相应的置信区间;(3)解释置信区间的含义,得出结论。
区间估计与假设检验的联系与区别讲义资料
区间估计与假设检验是统计推断的两种常见方法。
它们虽然都属于推断统计,但也有明显的不同之处。
区间估计的主要目的是估计总体参数的值,也可以称作参数估计。
根据样本信息,我们可以得出一个可能的参数值范围,也就是置信区间,从而得到一个可靠的估计区间。
估计是不断变化的,每一次统计分析给出的参数估计值都可能有所变化,从而慢慢趋近真实值。
假设检验即“判断”,是统计学中比较常用的检验方法,目的是确定两个总体之间的差异是由随机因素造成的,还是由特定的因素(如环境因素)造成的。
假设检验涉及两个立场:备择假设和原假设。
假设检验的结果由抽样分布决定,不同的抽样分布对应不同的结论,比如有抽样分布下假设检验结果可能是拒绝备择假设,也可能是接受备择假设。
从概念上讲,区间估计技术计算的是一个参数的值的估计,而假设检验是用于检查参数的方法,它只检验两个总体是否具有显著的性质差异,而不会真正测量它们的差异。
总的来说,区间估计通过单组数据范围尽可能准确地估计参数的取值范围,而假设检验则是针对任何特定统计主题,利用数据样本来检验其是否与假设相符。
两者都具有自己的优点和不足,可以结合使用来为抽样荟萃而得出结论,从而更准确地了解样本的真实情况。
简述假设检验与区间估计之间的关系统计学原理假设检验与区间估计是统计学中两个重要的概念和方法,它们都是用于推断总体参数的。
假设检验是一种通过利用样本信息来判断总体参数的一个或一组特定值是否有效或可接受的方法。
在假设检验中,我们首先设立一个虚无假设(null hypothesis)H0,表示总体参数的一些值或总体参数之间的关系成立;然后通过收集样本数据,计算样本的统计量,然后与建立在虚无假设下的分布进行比较,从而得出对虚无假设的结论。
假设检验的结果可以分为接受虚无假设,拒绝虚无假设两种情况。
区间估计是一种通过利用样本信息来估计总体参数的取值范围的方法。
在区间估计中,我们使用样本数据计算样本的统计量,并根据统计量的抽样分布来构建一个置信区间。
置信区间表示总体参数在一些置信水平下的估计范围,置信水平通常取95%或90%等。
在这个范围内,我们可以合理地认为总体参数落在其中。
区间估计进一步提供了总体参数的不确定性程度。
此外,假设检验与区间估计之间还存在一种互补关系。
在假设检验中,我们可以根据检验的结果拒绝或接受虚无假设,从而判断总体参数是否落在一些给定的取值范围内,这可以视为一种特殊的区间估计。
而在区间估计中,我们利用样本数据估计总体参数的取值范围,这可以视为一种特殊的假设检验,即总体参数的真值是否落在估计的区间内。
综上所述,假设检验与区间估计是统计学中两个重要的概念和方法,它们都是推断总体参数的方法。
假设检验通过对总体参数的一个或一组特定值进行判断来推断,而区间估计通过构建置信区间来估计总体参数的取值范围。
两者在原理和方法上有相似之处,可以互相补充和解释。
在实际应用中,我们可以根据具体的问题选择使用假设检验还是区间估计,或者两者结合应用,从而得出更准确和可靠的推断结果。
Minitab区间估计和假设检验区间估计和假设检验Minitab利用样本的信息对总体的特征进行统计推断。
通常包括两方面:一类是进行估计,包括参数估计、分布函数的估计以及密度函数的估计等;另一类是进行检验。
主要介绍利用Minitab 对正态总体参数进行区间估计和假设检验,其次再来介绍对观测数据的正态性进行检验,最后介绍一些常用的非参数检验方法本章目录Minitab假设检验是从样本特征出发去判断关于总体分布的某种“看法”是否成立。
一般步骤为:(1)根据问题提出一个原假设H0和备择假设H1 (2)构造一个统计量T,其抽样分布不依赖任何参数(3)计算概率值p P{统计量T超过T ( x1 , x 2 ,..., x n ) | H 0 ) (4)判断:若p ,则拒绝原假设H0,否则接受H1。
本章目录Minitab单正态总体的参数的假设检验条件H 0 : H1检验统计量拒绝H00 : 0p P{U U ( x1 , x 2 ,..., x n )} U X 02已知0 : 0np P{| U | | U ( x1 , x 2 ,..., x n ) |}0 : 0 0 : 0 0 : 0 0 : 0t X 0 s np P{U U ( x1 , x 2 ,..., x n )} p P{t n 1 t ( x1 , x 2 ,..., x n )}2未知p P{| t n 1 | | t ( x1 , x 2 ,..., x n ) |} p P{t n 1 t ( x1 , x 2 ,..., x n )} 本章目录Minitab单正态总体的参数的假设检验条件H 0 : H1 2 20 : 2 20 2 2 0检验统计量拒绝H0未知p P{ 2 n 1 2 ( x1 , x 2 ,..., x n )}: 22 02( n 1) s 220p P{ 2 n 1 2 ( x1 , x 2 ,..., x n )} 2 或p P{ 2 n 1 2 ( x1 , x 2 ,..., x n )} 22 20 : 2 20p P{ 2 n 1 2 ( x1 , x 2 ,..., x n )}本章目录Minitab两正态总体的参数的假设检验条件H 0 : H1检验统计量拒绝H0211 2 : 1 2 1 2 : 1 2 1 2 : 1 2UX Yp P{U U ( x1 ,..., xn1 ; y1 ,..., y n2 )} p P{| U | | U (x1 ,..., xn1 ; y1 ,..., yn2 ) |} p P{U U ( x1 ,..., xn1 ; y1 ,..., y n2 )}22已知21 2 2 n1 n 2本章目录Minitab两正态总体的参数的假设检验条件H 0 : H1检验统计量拒绝H021 22未知但相等1 2 : 1 2 1 2 : 1 2 1 2 : 1 2t Sw X Y 1 n1 1 n2p P{t n1 n2 2 t ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )} p P{| t n1 n2 2 | | t ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 ) |}p P{t n1 n2 2 t ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )}其中S w( n1 1) s 2 x ( n 2 1) s 2 y n1 n 2 2s2x s2 y ) ,l ( n1 n2(s2x n1 ( n1 1)2s2 y n2 ( n2 1)2)本章目录Minitab两正态总体的参数的假设检验条件H 0 : H1检验统计量拒绝H021 22未知且不相等1 2 : 1 2 1 2 : 1 2 1 2 : 1 2t* X Y s2x s2y n1 n 2p P{t l t * ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )}p P{| t l | | t * ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 ) |} p P{t l t * ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )}本章目录Minitab两正态总体的参数的假设检验条件H 0 : H1检验统计量拒绝H021 2 2 : 21 2 2p P{ Fn1 1, n2 1 F ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )}121 2 2 : 21 2 2F s2 xp P{Fn1 1, n2 1 F ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )} 2 或p P{Fn1 1, n2 1 F ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n 2 )} 22未知s2y21 2 2 : 21 2 2p P{ Fn1 1, n2 1 F ( x1 ,..., x n1 ; y1 ,..., y n2 )} 本章目录Minitab参数的置信区间待估参数置信下限置信上限备注2已知X u / nX u / n22单个子样2X t n 1 ( ) s / n 2X t n 1 ( ) s / n 22未知(Xi 1ni)2(Xi 1ni)2已知2 n(1 2 )2n ( ) 2( n 1) s 2 ( n 1) s 2未知2 n 1 ( ) 22 n 1 (1 ) 2本章目录Minitab待估参数置信下限置信上限备注(Y X ) u 221 n1n222(Y X ) u 221 n1n2221 , 22已知2两个子样1 2(Y X ) t n1 n 2 2 ( 2 ) ( n1 1) s 2 x ( n2 ) s 2 y n1n2 (n1 n2 2) / n1 n2(Y X ) t n1 n 2 2 ( 2 ) ( n1 1) s 2 x ( n2 ) s 2 y n1n2 (n1 n2 2) / n1 n221 , 2 2未知1 222s2 xs2 x2 1 , 2未知2s 2 y Fn1 1, n2 1 ( ) 2s 2 y Fn1 1, n2 1 (1 ) 2本章目录Minitab 的假设检验区分单样本1 ― Sample Z (知道标准偏差时) 1― Sample t (不知道标准偏差时)Minitab两个样本2 ― Sample t Paired t (对应数据)多个样本平均值(正态分布)ANOVA比率分散1 ―Proportion2 ―Proportions Stat Basic Statistics Display Descriptive 2 ―Variances StatisticsChi ―squar e Test Stat ANOVA Test for Equal Variance- 显著性水平: 犯第一种错误的最大概率- P-Value : 观察值大于计算值的概率- 拒绝域: 驳回原假设的区域- 两侧检验: 拒绝域存在于两端的检验- 单侧检验: 拒绝域存在于分布一端时的检验1-Sample Z 知道标准偏差时的总体平均数估计和检验检验总体均值是否与已知的相等MinitabEXH_STAT.MTWVariables : 选定要分析的列变量Confidence interval :指定计算置信度Test mean : 检验对象值(检验时指定) Alternative : 设定备择假设Sigma : 输入标准偏差p 值比显著性水平小时驳回原假设mu : 原假设, mu not : 对立(备择)假设Test mean 指定的情况结果解释: p值比留意水准小故驳回归属假设, 即母平均不等于5。
第7章 假设检验和区间估计7.1 内容框图7.2 基本要求(1) 理解假设检验的基本思想及两类错误的含义.(2) 掌握有关正态总体参数的假设检验的基本步骤和方法. (3) 理解单侧检验与双侧检验的异同.(4) 理解并掌握正态总体参数区间估计的的基本方法. (5) 了解总体分布的检验和独立性检验的基本方法.7.3 内容概要1)假设检验下面把各种情形列一个表:∈U 接受域0W ,接受0H∈U 拒绝域1W ,拒绝0H0H 为真,1H 不真 正确 犯第一类错误0H 不真,1H 为真犯第二类错误正确α值为显著水平。
然后,根据显著水平 α来确定临界值,用临界值来划分接受域 0W 假设检验 区间估计参数检验 分布的检验正态总体参数的检验独立性检验和拒绝域 1W 。
这样的检验,称为显著性检验。
假设检验的一般步骤是: (1)提出原假设 0H ;(2)选取合适的检验统计量 U ,从样本求出 U 的值;(3)对于给定的显著水平α,查 U 的分布表,求出临界值,用它划分接受域 0W 和拒绝域 1W ,使得当 0H 为真时,有 α=∈}{1W U P ;(4)若 U 的值落在拒绝域 1W 中,就拒绝 0H ,若 U 的值落在接受域 0W 中,就接受 0H 。
假设检验的理论依据是所谓的小概率事件原理,即一个概率很小的事件在一次试验中几乎是不可能发生的.要检验一个根据实际问题提出的原假设0H 是否成立,如果已知在0H 成立时,某个事件发生的可能性很小,而试验的结果却是这个事件发生了,那么根据小概率事件原理,我们就可以认为所提出的这个假设0H 是不成立的,即拒绝0H ;反之,则接受0H .这里的原假设0H 可以根据实际问题提出,事件是否发生可根据试验观测值判断,因此假设检验的关键问题就是要确定在0H 成立时,发生可能性很小的某个事件.我们知道,正态分布有个3σ原则,即ξ若服从正态分布,那么ξ的取值会大多集中在其均值附近,落入两侧的可能性很小.事实上,当ξ服从t 分布,2x 分布,F 分布时,其取值落入两侧的可能性也都相对很小.因此,我们要确定0H 成立时一个发生可能性很小的事件,只需根据样本构造出服从正态分布,t 分布,2x 分布或F 分布的随机变量(统计量)就可以了. 根据上述分析,正态总体参数的假设检验可概括为如下步骤。
第7章假设检验和区间估计7.1 内容框图7.2 基本要求(1)理解假设检验的基本思想及两类错误的含义.(2)掌握有关正态总体参数的假设检验的基本步骤和方法.(3)理解单侧检验与双侧检验的异同.(4)理解并掌握正态总体参数区间估计的的基本方法.(5)了解总体分布的检验和独立性检验的基本方法.7.3 内容概要1)假设检验α值为显著水平。
然后,根据显著水平α来确定临界值,用临界值来划分接受域W和拒绝域 1W 。
这样的检验,称为显著性检验。
假设检验的一般步骤是: (1)提出原假设 0H ;(2)选取合适的检验统计量 U ,从样本求出 U 的值;(3)对于给定的显著水平α,查 U 的分布表,求出临界值,用它划分接受域 0W 和拒绝域 1W ,使得当 0H 为真时,有 α=∈}{1W U P ;(4)若 U 的值落在拒绝域 1W 中,就拒绝 0H ,若 U 的值落在接受域 0W 中,就接受 0H 。
假设检验的理论依据是所谓的小概率事件原理,即一个概率很小的事件在一次试验中几乎是不可能发生的.要检验一个根据实际问题提出的原假设0H 是否成立,如果已知在0H 成立时,某个事件发生的可能性很小,而试验的结果却是这个事件发生了,那么根据小概率事件原理,我们就可以认为所提出的这个假设0H 是不成立的,即拒绝0H ;反之,则接受0H .这里的原假设0H 可以根据实际问题提出,事件是否发生可根据试验观测值判断,因此假设检验的关键问题就是要确定在0H 成立时,发生可能性很小的某个事件.我们知道,正态分布有个3σ原则,即ξ若服从正态分布,那么ξ的取值会大多集中在其均值附近,落入两侧的可能性很小.事实上,当ξ服从t 分布,2x 分布,F 分布时,其取值落入两侧的可能性也都相对很小.因此,我们要确定0H 成立时一个发生可能性很小的事件,只需根据样本构造出服从正态分布,t 分布,2x 分布或F 分布的随机变量(统计量)就可以了. 根据上述分析,正态总体参数的假设检验可概括为如下步骤。