Weryfikacja hipotez statystycznych testy dla dwóch zbiorowości

Podobne dokumenty
Weryfikacja hipotez statystycznych - testy dla wartości średniej cz. 2

Weryfikacja hipotez statystycznych testy t Studenta

Testowanie hipotez statystycznych.

Testowanie hipotez statystycznych.

Testowanie hipotez statystycznych. Wnioskowanie statystyczne

Weryfikacja hipotez statystycznych

Statystyka matematyczna. Wykład IV. Weryfikacja hipotez statystycznych

Wnioskowanie statystyczne i weryfikacja hipotez statystycznych

STATYSTYKA I DOŚWIADCZALNICTWO. Wykład 2

Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą testów statystycznych

Weryfikacja hipotez statystycznych

Zadania ze statystyki cz. 8 I rok socjologii. Zadanie 1.

Weryfikacja hipotez statystycznych, parametryczne testy istotności w populacji

LABORATORIUM 8 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

Uwaga. Decyzje brzmią różnie! Testy parametryczne dotyczące nieznanej wartości

Statystyka matematyczna dla leśników

Błędy przy testowaniu hipotez statystycznych. Decyzja H 0 jest prawdziwa H 0 jest faszywa

Statystyka matematyczna Testowanie hipotez i estymacja parametrów. Wrocław, r

Weryfikacja hipotez statystycznych

Zadania ze statystyki cz.8. Zadanie 1.

Pobieranie prób i rozkład z próby

LABORATORIUM 9 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

VII WYKŁAD STATYSTYKA. 30/04/2014 B8 sala 0.10B Godz. 15:15

Weryfikacja hipotez statystycznych

VI WYKŁAD STATYSTYKA. 9/04/2014 B8 sala 0.10B Godz. 15:15

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 4. Testowanie hipotez Estymacja parametrów

Statystyka matematyczna

TESTY NIEPARAMETRYCZNE. 1. Testy równości średnich bez założenia normalności rozkładu zmiennych: Manna-Whitney a i Kruskala-Wallisa.

Wykład 9 Wnioskowanie o średnich

Wykład 12 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji

Tablica Wzorów Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyki

Statystyka. Rozkład prawdopodobieństwa Testowanie hipotez. Wykład III ( )

LABORATORIUM 8 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

Statystyczna analiza danych w programie STATISTICA (wykład 2) Dariusz Gozdowski

Wykład 12 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji

SIGMA KWADRAT. Weryfikacja hipotez statystycznych. Statystyka i demografia CZWARTY LUBELSKI KONKURS STATYSTYCZNO-DEMOGRAFICZNY

Statystyka. #5 Testowanie hipotez statystycznych. Aneta Dzik-Walczak Małgorzata Kalbarczyk-Stęclik. rok akademicki 2016/ / 28

1 Estymacja przedziałowa

Metody Statystyczne. Metody Statystyczne

Wykład 3 Testowanie hipotez statystycznych o wartości średniej. średniej i wariancji z populacji o rozkładzie normalnym

weryfikacja hipotez dotyczących parametrów populacji (średnia, wariancja)

Testowanie hipotez statystycznych cd.

WIELKA SGH-OWA POWTÓRKA ZE STATYSTYKI TESTOWANIE HIPOTEZ PARAMETRYCZNYCH

Weryfikacja hipotez statystycznych

Prawdopodobieństwo i rozkład normalny cd.

Testy dla dwóch prób w rodzinie rozkładów normalnych

Wykład 12 ( ): Testy dla dwóch prób w rodzinie rozkładów normalnych

Testowanie hipotez. Marcin Zajenkowski. Marcin Zajenkowski () Testowanie hipotez 1 / 25

Metody Statystyczne. Metody Statystyczne. #8 Błąd I i II rodzaju powtórzenie. Dwuczynnikowa analiza wariancji

Wykład 3 Hipotezy statystyczne

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

Hipotezy statystyczne

Statystyka i opracowanie danych- W 8 Wnioskowanie statystyczne. Testy statystyczne. Weryfikacja hipotez statystycznych.

Statystyka matematyczna i ekonometria

Problem dwóch prób: porównywanie średnich i wariancji z populacji o rozkładach normalnych. Wrocław, 23 marca 2015

Statystyka matematyczna. Wykład V. Parametryczne testy istotności

Testowanie hipotez statystycznych

Przykład 1. (A. Łomnicki)

Zadania ze statystyki, cz.7 - hipotezy statystyczne, błąd standardowy, testowanie hipotez statystycznych

Wykład 10 Testy jednorodności rozkładów

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 4. WERYFIKACJA HIPOTEZ PARAMETRYCZNYCH X - cecha populacji, θ parametr rozkładu cechy X.

Przedziały ufności. Poziom istotności = α (zwykle 0.05) Poziom ufności = 1 α Przedział ufności dla parametru μ = taki przedział [a,b], dla którego

Idea. θ = θ 0, Hipoteza statystyczna Obszary krytyczne Błąd pierwszego i drugiego rodzaju p-wartość

WNIOSKOWANIE STATYSTYCZNE

Statystyka matematyczna i ekonometria

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 5. 2 listopada 2009

W2. Zmienne losowe i ich rozkłady. Wnioskowanie statystyczne.

Testy post-hoc. Wrocław, 6 czerwca 2016

Hipotezy statystyczne

Wykład 5 Problem dwóch prób - testowanie hipotez dla równości średnich

Porównanie modeli statystycznych. Monika Wawrzyniak Katarzyna Kociałkowska

Wykład 8: Testy istotności

Metody Statystyczne. Metody Statystyczne.

WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

), którą będziemy uważać za prawdziwą jeżeli okaże się, że hipoteza H 0

Zadanie 1 Odp. Zadanie 2 Odp. Zadanie 3 Odp. Zadanie 4 Odp. Zadanie 5 Odp.

BADANIE POWTARZALNOŚCI PRZYRZĄDU POMIAROWEGO

ALGORYTMICZNA I STATYSTYCZNA ANALIZA DANYCH

Zad. 4 Należy określić rodzaj testu (jedno czy dwustronny) oraz wartości krytyczne z lub t dla określonych hipotez i ich poziomów istotności:

Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą testów statystycznych

WYKŁAD 8 TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

Testowanie hipotez statystycznych.

Kolokwium ze statystyki matematycznej

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 9 i 10 - Weryfikacja hipotez statystycznych

ZMIENNE LOSOWE. Zmienna losowa (ZL) X( ) jest funkcją przekształcającą przestrzeń zdarzeń elementarnych w zbiór liczb rzeczywistych R 1 tzn. X: R 1.

Rozkłady statystyk z próby. Statystyka

Dane dotyczące wartości zmiennej (cechy) wprowadzamy w jednej kolumnie. W przypadku większej liczby zmiennych wprowadzamy każdą w oddzielnej kolumnie.

Wstęp do probabilistyki i statystyki. Wykład 4. Statystyki i estymacja parametrów

WYKŁAD 5 TEORIA ESTYMACJI II

Testowanie hipotez statystycznych

Modele i wnioskowanie statystyczne (MWS), sprawozdanie z laboratorium 4

Wykład 2 Hipoteza statystyczna, test statystyczny, poziom istotn. istotności, p-wartość i moc testu

Statystyka. #6 Analiza wariancji. Aneta Dzik-Walczak Małgorzata Kalbarczyk-Stęclik. rok akademicki 2015/ / 14

Wykład 9 Testy rangowe w problemie dwóch prób

Testowanie hipotez statystycznych. Wprowadzenie

Wnioskowanie statystyczne Weryfikacja hipotez. Statystyka

Testowanie hipotez statystycznych

Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka - W 9 Testy statystyczne testy zgodności. Dr Anna ADRIAN Paw B5, pok407

Wydział Matematyki. Testy zgodności. Wykład 03

LABORATORIUM Populacja Generalna (PG) 2. Próba (P n ) 3. Kryterium 3σ 4. Błąd Średniej Arytmetycznej 5. Estymatory 6. Teoria Estymacji (cz.

Transkrypt:

Weryfikacja hipotez statystycznych testy dla dwóch zbiorowości Informatyka 007 009 aktualizacja dla 00 JERZY STEFANOWSKI Instytut Informatyki Politechnika Poznańska Plan wykładu. Przypomnienie testu dla pojedynczej zbiorowości.. Dlaczego dwie zbiorowości. 3. Testowanie hipotez statystycznych - standardowy schemat postępowania dla rozkładu Z. 4. Test t-studenta (wersja prób niezależnych). 5. Przykłady. 6. Test t-studenta (wersja prób zależnych). 7. Badanie równości wariancji (test F).

Schemat postępowania dla jednej zbiorowości Krok : Sprawdź założenia: czy zmienna X ma rozkład normalny (lub zbliżony do normalnego)? Jeśli NIE i ponadto liczebność próby n nie jest wystarczająca, to nie powinno się przeprowadzać testu (spróbuj powiększyć próbę). X ma rozkład normalny. Krok : Określenie hipotez: H 0 : µ = µ 0 H : µ µ 0 H : µ < µ 0 lub H : µ > µ 0 Krok 3: Sprawdzianem testu są statystyki. X µ S 0 : 0 X N( µ, S X ) lub X µ T = 0 S X S S gdzie S X = lub S X = n n Krok 4: Wybór poziomu istotności α. o rozkładzie t Studenta z n stopniami swobody Schemat postępowania (wersja t) Czy liczebność próby n > 30? Jeśli TAK to postępujemy standardowo stosując statystykę Z; Jeśli NIE to stosujemy test t-studenta i statystykę o rozkładzie t. Test jednostronny: H 0 : µ = µ 0 H : µ < µ 0 lub H : µ > µ 0 H0 odrzucamy, jeśli T t lub α T tα Test dwustronny: H 0 : µ = µ 0 H : µ µ 0 Hipotezę H0 odrzucamy, jeśli T t α lub T t α

Excel funkcja odwr. rozkładu t Studenta () Test jednostronny α Test dwustronny α /

Inny przykład tablicy z rozkładem t-studenta Za książką Statystyka Praktyczna. W.Skarzyńska Trochę podglądu wartości statystyk t Oprogramowanie Statistica

Inne przykłady testu Z Przedsiębiorstwo A zajmuje się dystrybucją kawy opakowania 3 kg. Wylosowano 36 opakowań z partii dostarczanej firmie B średnia waga w próbie,9 z odchyleniem 0,8 kg. Firma B chciałaby wiedzieć czy waga opakowania nie zmniejszyła się w stosunki do normy. Test z poziomem istotności 0.0%. Policzmy. Wprowadzenie do testowania dwóch zbiorowości Dotychczasowe schematy testów pomiar jednej zmiennej dla jednej zbiorowości (jedna seria pomiarowa); Pytanie czy wartość średnia spełnia jakiś warunek wobec pewnego progu stałej wartości Dalsze pytania mogą dotyczyć porównywanie parametru dotyczącego dwóch zbiorowości! Porównanie zdolności zawodowej studentów z dwóch różnych uczelni (czy są średnio tak samo zdolni? Czy któraś z uczelni lepiej średnio kształci ) Ocena skuteczności leku w pewnej terapii (grupa leczona vs. grupa kontrolna) Ocena oddziaływania pewnego bodźca na postawy klientów (np. skuteczność kampanii reklamowej)

Etapy postępowania w testowaniu hipotez (test z) Pobrano próby losowe: o liczności n z pierwszej populacji oraz o liczności n z drugiej populacji. W obu próbach zmierzono tą samą zmienną X, zakładamy że ma ona rozkłady N(µ,σ ), N(µ,σ ) Sformułowanie hipotez H0 : µ = µ H hipoteza alternatywna może być sformułowana na trzy sposoby: H : µ > µ (test jednostronny) H : µ < µ (test jednostronny) H : µ µ (test dwustronny) Etapy postępowania w testowaniu hipotez (test z) Krok : Określenie statystyki testowej W teście istotności dla nieznanej średniej zbiorowości jest statystyka Z o rozkładzie normalnym standaryzowanym N(0,). ( X Z = X ) ( µ µ ) σ σ + n n Oblicz wartość Z na podstawie próby.

Etapy postępowania w testowaniu hipotez (test z) Krok 3/4 Ustalenie reguły decyzyjnej Ustalenie tzw. poziomu istotności α Znając rozkład statystyki określamy, które wartości są mało prawdopodobne (odrzuć H0), a które nie pozwalają na odrzucenie H0. Przykład do obliczenia Ocena wydatków posiadaczy kart kredytowych w USA VISA vs. American Express Przykład podyktowant i wspólnie go wyliczymy.

Co z małymi próbami? Testowanie hipotez o różnicach wartości średnich dla dwóch serii pomiarów pochodzących z populacji o rozkładach normalnych. Ale zrobimy tylko wersje dla małych prób Podobne zasady dla testu t lecz inny wzór na statystykę testową x x t = NS + NS + N + N N N Zmienna o rozkładzie t-studenta z n+n- stopniami swobody Test różnic t - Studenta dla zmiennych niezależnych Kierowca może jechać dwoma różnymi drogami D i D, ale nie jest pewien, która z nich jest szybsza. Eksperymentuje mierząc czas swojej podróży jeżdżąc codziennie inną drogą wyniki w tabeli poniżej. Dzień Droga D Dzień Droga D 3 4 3 35 4 8 5 36 6 30 7 37 8 3 9 36 0 35 4

Inna tabela z rozkładem t-studenta za Powell Test różnic t - Studenta dla zmiennych niezależnych Stawia się hipotezę zerową H0 nie ma różnicy pomiędzy średnimi czasami podróży, Hipoteza alternatywna H mówi, iż różnica jest istotna. Liczba obserwacji N + N = 6 + 5 = Średni czas przejazdu x=36.333 oraz x=9.8 t = ( N x x ) S + ( N ) S N + N N + N N N Wartość statystyki t po obliczeniach jest równa,98 Przy założonym poziomie istotności 0.05 i dla stopni swobody=9 wartość krytyczna tk jest równa.6 (test dwustronny) Jaki wyciągamy wniosek?

Inne zadanie rozwiąż w Excelu

Dostępne oprogramowanie - Excel Zadanie dodatkowe Podano dwa leki A i B obniżające ciśnienie dwom grupom pacjentów. Poniżej podane mamy wielkości mówiące o ile obniżyło się ciśnienie po podaniu specyfiku. Lek A 5,00 6,00,0 9,00 8,00 5,00 7,00 8,00 5,0 7,00 Lek B 6,00 5,00,0 5,00 3,00 4,00 6,00 6,00 4,00 9,00 3,00,00 Określ, który z leków jest skuteczniejszy z uwagi na zdolności do obniżania ciśnienia. Proszę założyć poziom istotności α=0.05

Test różnic t-studenta dla zmiennych zależnych Przykład: Pewnej grupie 0 pacjentów leczonych na nadciśnienie podawano odpowiedni lek. Wyniki pomiarów pewnego parametru krwi przed leczeniem (sytuacja A) oraz po leczeniu (B) są następujące: Pacjent 3 4 5 6 7 8 9 0 Syt. A 0 85 70 85 00 95 55 90 5 30 Syt. B 90 75 5 60 5 95 60 50 55 75 d Pytanie: Czy stosowanie leku powoduje istotną spadek poziomu parametry krwi (powiązanego z spadkiem ciśnienia tętniczego krwi). Dostępne oprogramowanie - Statistica

Statistica niezależne próby Przykład ciąg dalszy

Test istotności dla dwóch wariancji n i n dwie niezależne próby oraz X i X zmienne losowe o rozkładzie normalnym. Pytania - hipoteza: H0 : σ = σ Statystyka testowa: gdzie S,S to wartości estymatorów wariancji z prób n i n, przy czym przez zbiorowość rozumie się tę, której S z próby jest większe Statystyka F ma rozkład Fishera-Snedocera o n- oraz n- stopniach swobody H : σ > σ S F = S Przykład test istotności dla dwóch wariancji Dla potrzeb ustalenia różnicy w doświadczeniu przedsiębiorstw świadczących usługi w miastach A i B zebrano następujące dane nt okresu ich działalności Pytanie: Czy istnieje znacząca różnica między średnimi okresami działalności przedsiębiorstw w obu miastach? Miasto A n=0 x=7 miesiące S=6 miesięcy Miasto B n= x=78 miesiące S=8 miesięcy

Sprawdź jednorodność wariancji H0 : σ = σ H : σ > σ Policz wariancje: S = 64 S = 36 Wyznacz wartość statystyki F: Odczytaj wartość krytyczną α=0.0 oraz k=n-= i k=n-=9 stopniach swobody F(kryt)=.98 64 F = =.78 36 I jaki ma to wpływ na dalsze postępowanie. Statistica

Możliwości Excel-a Excel

Inne wykorzystanie testu F Przegląd różnych testów istotności różnic Za książką F.Clegg

Literatura Statystyka dla studentów kierunków technicznych i przyrodniczych, Koronacki Jacek, Mielniczuk Jan, WNT, 00. Statystyka. Wprowadzenie do analizy danych sondażowych i eksperymentalnych. G.Wieczorkowska, Scholar, 004. Przystępny kurs statystyki, Stanisz A., 997. Po prostu statystyka, Clegg F., 994. Statystyczna analiza wyników badań, Dobosz M., 00. I wiele innych Dziękuję za uwagę Więcej możesz znaleźć na http://www.cs.put.poznan.pl/jstefanowski Czytaj także podręczniki