1 Estymacja przedziałowa

Podobne dokumenty
Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą testów statystycznych

1 Podstawy rachunku prawdopodobieństwa

Statystyka matematyczna. Wykład V. Parametryczne testy istotności

Statystyka matematyczna. Wykład IV. Weryfikacja hipotez statystycznych

Estymacja punktowa i przedziałowa

Estymacja parametrów rozkładu cechy

Porównanie modeli statystycznych. Monika Wawrzyniak Katarzyna Kociałkowska

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

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

Badanie zgodności z określonym rozkładem. F jest dowolnym rozkładem prawdopodobieństwa. Test chi kwadrat zgodności. F jest rozkładem ciągłym

LABORATORIUM 9 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

WYKŁAD 8 TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

Testowanie hipotez. Hipoteza prosta zawiera jeden element, np. H 0 : θ = 2, hipoteza złożona zawiera więcej niż jeden element, np. H 0 : θ > 4.

Statystyka matematyczna Testowanie hipotez i estymacja parametrów. Wrocław, r

Testowanie hipotez statystycznych.

Statystyka matematyczna. Wykład III. Estymacja przedziałowa

Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średnich. Wrocław, 5 grudnia 2014

Matematyka z el. statystyki, # 6 /Geodezja i kartografia II/

Tablica Wzorów Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyki

Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą testów statystycznych

Wnioskowanie statystyczne Weryfikacja hipotez. Statystyka

Wykład 10 Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średn

Wnioskowanie statystyczne. Statystyka w 5

Testowanie hipotez statystycznych

BADANIE POWTARZALNOŚCI PRZYRZĄDU POMIAROWEGO

LABORATORIUM 8 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 7 i 8 - Efektywność estymatorów, przedziały ufności

Założenia do analizy wariancji. dr Anna Rajfura Kat. Doświadczalnictwa i Bioinformatyki SGGW

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

Wykład 5 Problem dwóch prób - testowanie hipotez dla równości średnich

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD października 2009

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

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

ESTYMACJA PRZEDZIAŁOWA WYBRANYCH PARAMETRÓW

LABORATORIUM 8 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

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

Testowanie hipotez statystycznych. Wnioskowanie statystyczne

Testowanie hipotez statystycznych

Weryfikacja hipotez statystycznych, parametryczne testy istotności w populacji

STATYSTYKA I DOŚWIADCZALNICTWO. Wykład 2

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 4. Testowanie hipotez Estymacja parametrów

Statystyka matematyczna. Wykład VI. Zesty zgodności

Testowanie hipotez statystycznych cd.

Testowanie hipotez statystycznych.

Statystyka opisowa. (n m n m 1 ) h (n m n m 1 ) + (n m n m+1 ) 2 +1), gdy n jest parzyste

Statystyka matematyczna dla leśników

Rozkłady statystyk z próby. Statystyka

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 5. 2 listopada 2009

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

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

STATYSTYKA I DOŚWIADCZALNICTWO Wykład 6

Wykład 11 Testowanie jednorodności

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

Estymacja parametro w 1

Estymacja przedziałowa. Przedział ufności

Definicja 1 Statystyką nazywamy (mierzalną) funkcję obserwowalnego wektora losowego

Weryfikacja hipotez statystycznych

WIELKA SGH-OWA POWTÓRKA ZE STATYSTYKI. Test zgodności i analiza wariancji Analiza wariancji

BADANIE POWTARZALNOŚCI PRZYRZĄDU POMIAROWEGO

Testy dla dwóch prób w rodzinie rozkładów normalnych

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

Testowanie hipotez statystycznych.

Matematyka i statystyka matematyczna dla rolników w SGGW WYKŁAD 9. TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH cd.

Wykład dla studiów doktoranckich IMDiK PAN. Biostatystyka I. dr Anna Rajfura Kat. Doświadczalnictwa i Bioinformatyki SGGW

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

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

Test t-studenta dla jednej średniej

weryfikacja hipotez dotyczących parametrów populacji (średnia, wariancja)

... i statystyka testowa przyjmuje wartość..., zatem ODRZUCAMY /NIE MA POD- STAW DO ODRZUCENIA HIPOTEZY H 0 (właściwe podkreślić).

WYKŁAD 5 TEORIA ESTYMACJI II

Eksploracja Danych. Testowanie Hipotez. (c) Marcin Sydow

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

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

STATYSTYKA. Rafał Kucharski. Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach 2015/16 ROND, Finanse i Rachunkowość, rok 2

Wnioskowanie statystyczne i weryfikacja hipotez statystycznych

Wykład 3 Hipotezy statystyczne

Statystyka w przykładach

WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

1.1 Wstęp Literatura... 1

Statystyka matematyczna

TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

Statystyka i opracowanie danych - W 4: Wnioskowanie statystyczne. Weryfikacja hipotez statystycznych. Dr Anna ADRIAN Paw B5, pok407

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 11 i 12 - Weryfikacja hipotez statystycznych

STATYSTYKA

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

Porównanie dwóch rozkładów normalnych

LABORATORIUM 6 ESTYMACJA cz. 2

Hipotezy statystyczne

Hipotezy statystyczne

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

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

Temat: BADANIE ZGODNOŚCI ROZKŁADU CECHY (EMPIRYCZNEGO) Z ROZKŁADEM TEORETYCZNYM TEST CHI-KWADRAT. Anna Rajfura 1

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

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

Testy zgodności. Dr Joanna Banaś Zakład Badań Systemowych Instytut Sztucznej Inteligencji i Metod Matematycznych. Wykład 11

Estymacja parametrów w modelu normalnym

Zmienna bazowa. 100(1 α)% przedział ufności dla µ: 100(α)% test hipotezy dla µ = µ 0; odrzucić, jeżeli Ȳ nie jest w przedziale

166 Wstęp do statystyki matematycznej

Statystyka matematyczna

LABORATORIUM 3. Jeśli p α, to hipotezę zerową odrzucamy Jeśli p > α, to nie mamy podstaw do odrzucenia hipotezy zerowej

Transkrypt:

1 Estymacja przedziałowa 1. PRZEDZIAŁY UFNOŚCI DLA ŚREDNIEJ (a) MODEL I Badana cecha ma rozkład normalny N(µ, σ) o nieznanym parametrze µ i znanym σ. Przedział ufności: [ ( µ x u 1 α ) ( σn ; x + u 1 α ) ] σn gdzie u(1 α ) jest kwantylem rzędu 1 α - to średnia i liczebność próby. rozkładu normalnego N(0, 1); x, n (b) MODEL II Badana cecha ma rozkład normalny N(µ, σ) o nieznanych parametrach µ i σ. Przedział ufności: [ µ x t (1 α ), n 1 s ; x + t (1 α ) ] n 1, n 1 s n 1 gdzie t(1 α, n 1) jest kwantylem rzędu 1 α rozkładu Studenta o n 1 stopniach swobody; x, s, n - to średnia, odchylenie standardowe i liczebność próby. (c) MODEL III Badana cecha ma dowolny rozkład (niekoniecznie normalny), o nieznanej wartości oczekiwanej µ i nieznanym odchyleniu standardowym σ, zaś liczebność próby jest duża (n 100). Przedział ufności: [ ( µ x u 1 α ) ( s ; x + u 1 α ) ] s n n gdzie u(1 α) jest kwantylem rzędu 1 α rozkładu normalnego N(0, 1); x, s, n - to średnia, odchylenie standardowe i liczebność próby. Jeśli σ jest parametrem znanym, to zamiast s wstawiamy σ. 1

. PRZEDZIAŁY UFNOŚCI DLA WARIANCJI (a) MODEL I Badana cecha ma rozkład normalny N(µ, σ) o nieznanych parametrach µ i σ, zaś próba jest mała (n 50). Przedział ufności: σ ns ( χ 1 α, n ; 1) ns ( χ α, n 1) gdzie χ ( 1 α, n 1) i χ ( α, n 1) są kwantylami rzędu 1 α i α (odpowiednio) rozkładu chi-kwadrat o n 1 stopniach swobody; s, n - to wariancja i liczebność próby. (b) MODEL II Badana cecha ma rozkład normalny N(µ, σ) o nieznanych parametrach µ i σ, zaś próba jest duża (n > 50). Przedział ufności: σ ns ( n 3 + u(1 α )) ; ns ( n 3 u(1 α )) gdzie u(1 α ) jest kwantylem rzędu 1 α rozkładu normalnego N(0, 1); s, n - to wariancja i liczebność próby. 3. PRZEDZIAŁY UFNOŚCI DLA WSKAŹNIKA STRUKTURY Jeśli próba jest duża (n 100), to przedział ufności dla wskaźnika struktury p jest postaci: ( p q u 1 α ) q(1 q) n ( ; q + u 1 α ) q(1 q) n gdzie q = m ; m jest liczbą elementów w próbie, które posiadają badaną cechę; n u(1 α ) jest kwantylem rzędu 1 α rozkładu normalnego N(0, 1).

Weryfikacja hipotez statystycznych (testy statystyczne).1 Testy zgodności rozkładów 1. TEST χ PEARSONA dane na skali co najmniej nominalnej (dowolna skala) liczebności i liczebności empiryczne dla każdej wartości 5 Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : P [X = x i ] = p i lub H 0 : F n (x) = F (x) Hipoteza alternatywna H 1 P [X = x i ] p i lub F n (x) F (x) W = [χ (1 α, k r 1); ) gdzie χ (p, n) jest kwantylem rzędu p rozkładu chi-kwadrat. k χ (n i e i ) = i=1 gdzie n i jest liczbą obserwacji dla wartości x i, e i jest teoretycznie wyznaczoną liczbą obserwacji dla wartości x i (e i = n p i ), k jest liczbą różnych wartości x i, r liczbą parametrów rozkładu estymowanych z próby.. TEST KOŁMOGOROWA badana cecha ma rozkład ciągły znane powinny być parametry µ i σ e i Stawiamy hipotezę zerową H 0 : F n (x) = F (x) Hipoteza alternatywna H 1 F n (x) F (x) W = [λ(1 α); ) 3

gdzie λ(p) jest kwantylem rzędu p rozkładu λ Kołmogorowa-Smirnova. D = max F n (x) F (x) n x 3. TEST KOŁMOGOROWA-SMIRNOVA DLA DWÓCH ROZKŁADÓW badana cecha ma rozkład ciągły znane powinny być parametry µ 1, σ 1, µ i σ Stawiamy hipotezę zerową H 0 : F n1 (x) = F n (x) Hipoteza alternatywna H 1 F n1 (x) F n (x) W = [λ(1 α); ) gdzie λ(p) jest kwantylem rzędu p rozkładu λ Kołmogorowa-Smirnova. 4. TEST LILLEFORSA 5. TEST SHAPIRO-WILKA D = max F n1 (x) F n (x) x n1 n n 1 + n 4

5

. Testy jednorodności wariancji 1. TEST F FISHERA-SNEDECORA badana cecha ma w obu populacjach rozkłady normalne N(µ 1, σ 1 ) i N(µ, σ ) Stawiamy hipotezę zerową H 0 : σ 1 = σ Statystyka testowa Hip. alt. H 1 gdzie F = s /s 1 σ 1 < σ W = [F (1 α, n 1, n 1 1); ) F = s 1/s σ1 > σ W = [F (1 α, n 1 1, n 1); ) F = s 1/s σ1 σ W = ( 0, min{f, 1 } ] [ max{f, 1 }; ) F F F = F ( 1 α ), n 1 1, n 1 ; F (p, n 1, n ) jest kwantylem rzędu p rozkładu F Fishera.. TEST LEVENE A 3. TEST BROWNA-FORSYTHE A 6

.3 Testy parametryczne 1. WERYFIKACJA HIPOTEZ O ŚREDNIEJ (a) TEST z badana cecha populacji ma rozkład normalny N(µ, σ) parametr σ jest znany Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ = µ 0 Hip. alternatywna H 1 H 1 : µ µ 0 W = ( ; u(1 α )] [ u(1 α ); ) H 1 : µ > µ 0 W = [u(1 α); ) H 1 : µ < µ 0 W = ( ; u(1 α)] z = x µ 0 n σ gdzie u(p) - kwantyl rzędu p rozkładu N(0, 1); x, n - średnia i liczebność próby. (b) TEST z badana cecha populacji ma dowolny rozkład liczebność próby duża n 100 Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ = µ 0 Weryfikację hipotezy H 0 przeprowadzamy testem analogicznym jak w (a). Jako nieznaną wartość σ przyjmuje się odchylenie standardowe s wyznaczone z próby. (c) TEST t badana cecha populacji ma rozkład normalny N(µ, σ) 7

parametr σ nie jest znany Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ = µ 0 Hip. alternat. H 1 H 1 : µ µ 0 W = ( ; t(1 α, n 1)] [ t(1 α, n 1); ) H 1 : µ > µ 0 W = [t(1 α, n 1); ) H 1 : µ < µ 0 W = ( ; t(1 α, n 1)] t = x µ 0 n 1, s gdzie t(p, n 1) - kwantyl rzędu p rozkładu Studenta; x, s, n - średnia, odchylenie standardowe i liczebność próby.. WERYFIKACJA HIPOTEZ O WARIANCJI (a) liczebność próby mała n < 50 badana cecha populacji ma rozkład normalny N(µ, σ) Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : σ = σ 0 Hip. alternatywna H 1 H 1 : σ σ0 W = ( 0; χ ( α, n 1)] [ χ (1 α, n 1); ) H 1 : σ > σ 0 W = [χ (1 α, n 1); ) H 1 : σ < σ 0 W = (0; χ (α, n 1)] χ = ns σ 0 gdzie χ (p, n 1) - kwantyl rzędu p rozkładu chi-kwadrat; s, n - wariancja i liczebność próby. (b) liczebność próby duża n 50 8

badana cecha populacji ma rozkład normalny N(µ, σ) Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : σ = σ 0 Hip. alternatywna H 1 H 1 : σ σ0 W = ( ; u(1 α )] [ u(1 α ); ) H 1 : σ > σ 0 W = [u(1 α); ) H 1 : σ < σ 0 W = ( ; u(1 α)] ns z = σ 0 n 3 gdzie u(p) - kwantyl rzędu p rozkładu N(0, 1); s, n - wariancja i liczebność próby. 3. WERYFIKACJA HIPOTEZ O WSKAŹNIKU STRUKTURY liczebność próby duża n 100 Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : p = p 0 Hip. alternatywna H 1 H 1 : p p 0 W = ( ; u(1 α )] [ u(1 α ); ) H 1 : p > p 0 W = [u(1 α); ) H 1 : p < p 0 W = ( ; u(1 α)] U = m np 0 np 0 (1 p 0 ) gdzie m - liczba elementów w próbie, które posiadają wyróżnioną cechę; n - liczebność próby; u(p) - kwantyl rzędu p rozkładu N(0, 1). 4. WERYFIKACJA HIPOTEZ O RÓWNOŚCI ŚREDNICH DWÓCH POPULACJI (a) TEST z 9

badana cecha ma w obu populacjach rozkłady normalne N(µ 1, σ 1 ) i N(µ, σ ) σ 1 i σ są znane skala interwałowa lub ilorazowa Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ 1 = µ Hip. alternatywna H 1 H 1 : µ 1 µ W = ( ; u(1 α )] [ u(1 α ); ) H 1 : µ 1 > µ W = [u(1 α); ) H 1 : µ 1 < µ W = ( ; u(1 α)] U = x 1 x σ 1 n 1 + σ n gdzie u(p) - kwantyl rzędu p rozkładu N(0, 1); x 1, x, n 1, n - to średnie i liczebności pobranych prób. (b) TEST z liczebności prób są duże n 1, n 100 skala interwałowa lub ilorazowa Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ 1 = µ Weryfikację hipotezy H 0 przeprowadzamy testem analogicznym jak w (a). Jako nieznane wartości σ 1 i σ przyjmuje się wariancje s 1 i s wyznaczone z prób. (c) TEST t badana cecha ma w obu populacjach rozkłady normalne N(µ 1, σ 1 ) i N(µ, σ ) σ 1 i σ są nieznane, ale σ 1 = σ skala interwałowa lub ilorazowa Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ 1 = µ 10

Hip. alternatywna H 1 H 1 : µ 1 µ W = ( ; t(1 α, n 1 + n ) ] [ t(1 α, n 1 + n ); ) H 1 : µ 1 > µ W = [t(1 α, n 1 + n ); ) H 1 : µ 1 < µ W = ( ; t(1 α, n 1 + n )] t = x 1 x n 1 s 1 +n s ( ) 1 n 1 +n n 1 + 1 n gdzie t(p, n 1 + n ) - kwantyl rzędu p rozkładu Studenta; x 1, x, s 1, s, n 1, n - to średnie, wariancje i liczebności pobranych prób. (d) TEST c COCHRANA I COXA badana cecha ma w obu populacjach rozkłady normalne N(µ 1, σ 1 ) i N(µ, σ ) σ 1 i σ są nieznane, ale σ 1 σ skala interwałowa lub ilorazowa Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : µ 1 = µ Hip. alternat. H 1 H 1 : µ 1 µ W = ( ; c(1 α, n 1, n ) ] [ c(1 α, n 1, n ); ) H 1 : µ 1 < µ W = ( ; c(1 α, n 1, n )] H 1 : µ 1 > µ W = [c(1 α, n 1, n ); ) Kwantyle rozkładu c Cochrana i Coxa dane są przybliżonym wzorem: c(p, n 1, n ) s 1 t(p, n n 1 1 1 1) + s t(p, n n 1 1) s 1 n 1 1 + s n 1 gdzie t(p, n 1 1) - kwantyl rzędu p rozkładu Studenta. c = x 1 x s 1 + s n 1 1 n 1 gdzie x 1, x, s 1, s, n 1, n - to średnie, wariancje i liczebności pobranych prób., 11

5. WERYFIKACJA HIPOTEZ O RÓWNOŚCI WSKAŹNIKÓW STRUKTURY DWÓCH POPULACJI liczebności prób duże n 1 100, n 100 Stawiamy hipotezę zerową: H 0 : p 1 = p Hip. alternat. H 1 H 1 : p 1 p W = ( ; u(1 α )] [ u(1 α ); ) H 1 : p 1 > p W = [u(1 α); ) H 1 : p 1 < p W = ( ; u(1 α)] U = (p 1 p n ) p (1 p ) gdzie m 1, m - liczby elementów w próbach, które posiadają wyróżnioną cechę; p 1 = m 1, p = m, n = n 1n, p = m 1 + m ; n 1 n n 1 + n n 1 + n rozkładu N(0, 1) u(p) - kwantyl rzędu p 1