理论教育 统计学原理:假设检验的步骤和特点

统计学原理:假设检验的步骤和特点

时间:2023-08-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)假设检验的一般步骤如下:第一步:建立统计假设。图6-6H0∶μ=μ0图6-7H0∶μ≤μ0图6-8H0∶μ≥μ0第二步:确定假设检验的样本统计量及其分布。假设检验与参数估计一样,需要通过样本统计量进行推断,用于假设检验的统计量称为检验统计量。由于假设检验是根据样本信息对总体情况进行判断,因此,存在误判的可能。假设检验中所依据的小概率原理,只是把小概率的标准,定得更为具体和数量化而已。

统计学原理:假设检验的步骤和特点

(一)假设检验的一般步骤如下:

第一步:建立统计假设。根据研究问题的需要提出原假设H0和备选假设H1

在假设检验中,称所要检验的假设H0为原假设(Null hypothesis),称H1为备选假设(Alternative hypothesis),若原假设被拒绝,备选假设就被接受。拒绝原假设的区域称为拒绝域(Rejection region),拒绝域之外的区域即为接受域(Acception region)。原假设的提出一般有三种方式,以总体均值的检验为例:

(1)H0∶μ=μ0,H1∶μ≠μ0

(2)H0∶μ≤μ0,H1∶μ>μ0

(3)H0∶μ≥μ0,H1∶μ<μ0

具体采用哪种方式需根据具体情况而定。若采用第一种方式,则拒绝域在分布曲线的两侧,称为双侧或双边检验,如图6-6所示;若采用后两种方式,则拒绝域位于分布曲线的右侧或左侧,称为单侧或单边检验,如图6-7和图6-8所示。

图6-6 H0∶μ=μ0

图6-7 H0∶μ≤μ0

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图6-8 H0∶μ≥μ0

第二步:确定假设检验的样本统计量及其分布。假设检验与参数估计一样,需要通过样本统计量进行推断,用于假设检验的统计量称为检验统计量。原假设和备选假设确定之后,要构造一个统计量来决定是否拒绝原假设、接受备选假设。在具体问题中,选择的统计量需要考虑总体方差已知或未知,样本属于大样本还是小样本,等等。

第三步:规定显著性水平α值。检验样本统计量确定后,就要利用该统计量的分布以及根据实际问题所确定的显著性水平,来进一步确定检验统计量拒绝原假设的取值范围。由于假设检验是根据样本信息对总体情况进行判断,因此,存在误判的可能。若原假设正确却被当成错误而被拒绝,统计上把犯这种错误的概率α称为假设检验中的显著性水平(Significant Level)。α的取值人为确定,通常取α=0.05或α=0.01等。

第四步:确定临界值。按照规定的显著性水平和样本统计量的分布性质,确定接受域和拒绝域的临界值(Critical Value)。

第五步:计算检验统计量的值。根据样本数据计算出检验统计量的值。

第六步:做出统计决策。将检验统计量的值与临界值进行比较,做出拒绝或接受原假设的决策。

在给定的显著性水平α下,检验统计量的可能取值范围被分成两部分:拒绝原假设的区域与不能拒绝原假设的区域。所谓拒绝区域,就是在原假设成立的前提下,其发生概率不超过显著性水平α的区域,如果检验统计量的取值落在这一区域,表明发生了小概率事件(假设检验中的“小概率原理”认为:小概率事件在一次试验中几乎不可能发生),即原假设成立的概率很小,所以应当拒绝原假设,接受备选假设。所谓不能拒绝区域,就是在原假设成立的前提下,其发生的概率在1-α的区域。如果检验统计量的取值落入该区域,表明在原假设成立的前提下,其发生的概率尚不够小,即认为没有充分证据证明备选假设结论为真,所以还不能拒绝原假设。

(二)假设检验的特点

1.反证法思想

假设检验反证法思想就是,先假定“H0为真”,如果检验中出现不合理现象,则表明“H0为真”的假设是错误的,应该拒绝H0。如果检验中未出现不合理现象,则认为“H0为真”的假设是正确的,应该接受H0

2.小概率原理

大数法则告诉我们,就大量观察而言,事件发生仍是具有规律性的。这种规律性的数量表示被称作概率。在大量观察中频频出现的事件具有较大概率,出现次数较少的事件,具有较小的概率。根据概率大小,人们对它的态度和处理方式是很不一样的。在日常生活中,人们习惯于把概率很小的事件,当作在一次观察中是不可能出现的事件。如飞机失事、火车出轨等都是小概率事件,但人们不会因为有过这类事故就不乘飞机或火车。因为这些事故发生的概率很小,大家都认为它不可能发生。假设检验中所依据的小概率原理,只是把小概率的标准,定得更为具体和数量化而已。通常做法是根据实际问题的要求规定一个显著性水平α(0<α<1),当一个事件的概率不大于α时,即认为它是小概率事件。α通常可取0.1,0.05,0.025,0.01,…

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