STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 5. 2 listopada 2009

Podobne dokumenty
STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD października 2009

Wykład 5 Problem dwóch prób - testowanie hipotez dla równości średnich

Na podstawie dokonanych obserwacji:

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

Statystyka matematyczna. Wykład III. Estymacja przedziałowa

Testowanie hipotez statystycznych.

1 Estymacja przedziałowa

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 3 - model statystyczny, podstawowe zadania statystyki matematycznej

LABORATORIUM 8 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

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

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

Statystyka matematyczna Testowanie hipotez i estymacja parametrów. Wrocław, r

WYKŁAD 8 TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

Testowanie hipotez statystycznych

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

TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

Statystyka matematyczna. Wykład IV. Weryfikacja hipotez statystycznych

Wykład 12 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji

Testowanie hipotez statystycznych.

Wykład 12 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji

Testowanie hipotez statystycznych. Wnioskowanie statystyczne

Wykład 10 Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średn

2.1 Przykład wstępny Określenie i konstrukcja Model dwupunktowy Model gaussowski... 7

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

LABORATORIUM 8 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

Weryfikacja hipotez statystycznych

Wnioskowanie statystyczne i weryfikacja hipotez statystycznych

Statystyka matematyczna Testowanie hipotez dla średnich w rozkładzie normalnym. Wrocław, r

Zmienne losowe, statystyki próbkowe. Wrocław, 2 marca 2015

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

SIMR 2017/18, Statystyka, Przykładowe zadania do kolokwium - Rozwiązania

Statystyka Matematyczna Anna Janicka

Testowanie hipotez statystycznych cd.

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

Hipotezy statystyczne

Estymacja parametrów rozkładu cechy

Wykład 1 Zmienne losowe, statystyki próbkowe - powtórzenie materiału

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

Prawdopodobieństwo i statystyka

Wydział Matematyki. Testy zgodności. Wykład 03

Statystyka matematyczna. Wykład V. Parametryczne testy istotności

Wykład 9 Wnioskowanie o średnich

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

Testy dla dwóch prób w rodzinie rozkładów normalnych

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

Statystyka matematyczna dla leśników

Testowanie hipotez statystycznych

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

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

O ŚREDNIEJ ARYTMETYCZNEJ I MEDIANIE

Wykład 3 Hipotezy statystyczne

Tablica Wzorów Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyki

Hipotezy statystyczne

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

Statystyka. Rozkład prawdopodobieństwa Testowanie hipotez. Wykład III ( )

Weryfikacja hipotez statystycznych

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

Wykład 11 Testowanie jednorodności

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

Testowanie hipotez statystycznych

1 Podstawy rachunku prawdopodobieństwa

Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą testów statystycznych

Testowanie hipotez cz. I

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

TEST STATYSTYCZNY. Jeżeli hipotezę zerową odrzucimy na danym poziomie istotności, to odrzucimy ją na każdym większym poziomie istotności.

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

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

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

Testowanie hipotez statystycznych

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

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD listopada 2009

Porównanie modeli statystycznych. Monika Wawrzyniak Katarzyna Kociałkowska

Statystyka matematyczna i ekonometria

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

STATYSTYKA I DOŚWIADCZALNICTWO. Wykład 2

Ekonometria. Zajęcia

Komputerowa analiza danych doświadczalnych

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

Własności statystyczne regresji liniowej. Wykład 4

Testowanie hipotez statystycznych

Statystyka od podstaw Janina Jóźwiak, Jarosław Podgórski

Weryfikacja hipotez statystycznych

166 Wstęp do statystyki matematycznej

LABORATORIUM 9 WERYFIKACJA HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI

Porównanie dwóch rozkładów normalnych

ODRZUCANIE WYNIKÓW POJEDYNCZYCH POMIARÓW

Weryfikacja hipotez statystycznych testy dla dwóch zbiorowości

Testowanie hipotez statystycznych. Wprowadzenie

Rozkłady statystyk z próby

Statystyka matematyczna. Wykład VI. Zesty zgodności

Estymacja punktowa i przedziałowa

Weryfikacja hipotez statystycznych. KG (CC) Statystyka 26 V / 1

MODELE I METODY STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ

a. opisać badaną cechę; cechą X jest pomiar średnicy kulki

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

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

1.1 Wstęp Literatura... 1

Przykład 1. (A. Łomnicki)

Spis treści 3 SPIS TREŚCI

BADANIE POWTARZALNOŚCI PRZYRZĄDU POMIAROWEGO

Transkrypt:

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 5 2 listopada 2009

Poprzedni wykład: przedział ufności dla µ, σ nieznane

Rozkład N(µ, σ). Wnioskowanie o średniej µ, gdy σ nie jest znane Testowanie H : µ = µ 0, K : µ < µ 0 Jeżeli H jest prawdziwa, to statystyka testu ma rozkład t Studenta z (n 1) stopniami swobody: X µ 0 n 1 tn 1 S Obszar krytyczny testu na poziomie istotności α: { } X µ 0 n 1 < tn 1 (α) S

Rozkład N(µ, σ). Wnioskowanie o średniej µ, gdy σ nie jest znane Testowanie H : µ = µ 0, K : µ < µ 0 Moc testu: { } X µ 0 β(µ, σ) = P N(µ,σ) n 1 < tn 1 (α) S

Rozkład N(µ, σ). Wnioskowanie o średniej µ, gdy σ nie jest znane Testowanie H : µ = µ 0, K : µ < µ 0 Moc testu: { } X µ 0 β(µ, σ) = P N(µ,σ) n 1 < tn 1 (α) S Jeżeli X N(µ, σ), to X µ 0 X µ n 1 = σ n + µ µ 0 σ n S ns 2 /(n 1) σ 2 ( jest ilorazem zmiennej losowej N µ µ0 ) σ n, 1 i zmiennej losowej χ 2 n 1 /(n 1)

Moc testu t Studenta H : µ = µ 0, K : µ < µ 0 Przypominam: Jeżeli zmienna losowa ξ ma rozkład normalny N(0, 1), zmienna losowa η ma rozkład chi-kwadrat o ν stopniach swobody i jeżeli te zmienne losowe są niezależne, to rozkład zmiennej losowej ξ t = η/ν nazywa się rozkładem t Studenta o ν stopniach swobody

Moc testu t Studenta H : µ = µ 0, K : µ < µ 0 Przypominam: Jeżeli zmienna losowa ξ ma rozkład normalny N(0, 1), zmienna losowa η ma rozkład chi-kwadrat o ν stopniach swobody i jeżeli te zmienne losowe są niezależne, to rozkład zmiennej losowej ξ t = η/ν nazywa się rozkładem t Studenta o ν stopniach swobody DEFINICJA: Jeżeli zmienna losowa ξ ma rozkład normalny N(µ, 1), zmienna losowa η ma rozkład chi-kwadrat o ν stopniach swobody i jeżeli te zmienne losowe są niezależne, to rozkład zmiennej losowej t = ξ η/ν nazywa się NIECENTRALNYM ROZKŁADEM t STUDENTA O ν STOPNIACH SWOBODY I PARAMETRZE NIECENTRALŚCI µ

Moc testu t Studenta H : µ = µ 0, K : µ < µ 0 Gęstość rozkładu t Studenta z ν stopniami swobody oznaczyliśmy przez g ν (x). Gęstość niecentralnego rozkładu t Studenta z ν stopniami swobody i parametrem niecentralności λ oznaczymy przez g ν,λ (x) i dystrybuantę przez G ν,λ (x) R: nct1.r

Moc testu: β(µ, σ) = G µ µ n 1, 0 σ n (t n 1 (α)) R: nct1-moc.r ( ) test dwustronny

POZIOM KRYTYCZNY TESTU Poziom krytyczny testu = najmniejszy poziom istotności, przy którym następuje odrzucenie weryfikowanej hipotezy

α - założony poziom istotności testu wk - wartość krytyczna testu T (T ) - zaobserwowana wartość statystyki testu pk (pk ) - poziom krytyczny testu

α - założony poziom istotności testu wk - wartość krytyczna testu T (T ) - zaobserwowana wartość statystyki testu pk (pk ) - poziom krytyczny testu pk α pk T wk T.

POZIOM KRYTYCZNY TESTU Poziom krytyczny testu = najmniejszy poziom istotności, przy którym następuje odrzucenie weryfikowanej hipotezy

POZIOM KRYTYCZNY TESTU Poziom krytyczny testu = najmniejszy poziom istotności, przy którym następuje odrzucenie weryfikowanej hipotezy największy poziom istotności, przy którym jeszcze przyjmujemy sprawdzamy hipotezę (WK s. 214)

POZIOM KRYTYCZNY TESTU Poziom krytyczny testu = najmniejszy poziom istotności, przy którym następuje odrzucenie weryfikowanej hipotezy największy poziom istotności, przy którym jeszcze przyjmujemy sprawdzamy hipotezę (WK s. 214) jak mało prawdopodobny jest wynik, który otrzymaliśmy, gdy H jest prawdziwa

POZIOM KRYTYCZNY TESTU Poziom krytyczny testu = najmniejszy poziom istotności, przy którym następuje odrzucenie weryfikowanej hipotezy największy poziom istotności, przy którym jeszcze przyjmujemy sprawdzamy hipotezę (WK s. 214) jak mało prawdopodobny jest wynik, który otrzymaliśmy, gdy H jest prawdziwa Gdyby zaobserwowana wartość statystyki testu była wartością krytyczną, to jaki byłby poziom istotności tego testu

POZIOM KRYTYCZNY TESTU Poziom krytyczny testu = najmniejszy poziom istotności, przy którym następuje odrzucenie weryfikowanej hipotezy największy poziom istotności, przy którym jeszcze przyjmujemy sprawdzamy hipotezę (WK s. 214) jak mało prawdopodobny jest wynik, który otrzymaliśmy, gdy H jest prawdziwa Gdyby zaobserwowana wartość statystyki testu była wartością krytyczną, to jaki byłby poziom istotności tego testu Popularny termin angielski: p-value

PRZYKŁAD Dla testowania H : µ = µ 0, K : µ > µ 0 na poziomie istotności α skonstruowaliśmy test z obszarem krytycznym { X > µ 0 + z 1 α σ n } Poziom krytyczny tego testu: ( ) { } X obs µ 0 PK( X obs ) = P µ0 X > X obs = 1 Φ n σ R: PK-t1.R

Komputerowe pakiety statystyczne: Przykład: R: test-t1.r

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) Porównanie średnich (1) σ x, σ y - znane (2) σ x = σ y = σ - znane (3) σ x = σ y = σ - nieznane (4) σ x = k σ y = σ, k - znane (5) σ x, σ y - nieznane (6) Obserwacje powiązane w pary

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) = X Y N(µ x µ y, σx 2 + σy 2 )

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) = X Y N(µ x µ y, σx 2 + σy 2 ) X 1, X 2,..., X m, Y 1, Y 2,..., Y n

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) = X Y N(µ x µ y, σx 2 + σy 2 ) X 1, X 2,..., X m, Y 1, Y 2,..., Y n X m N(µ x,σ x / m), Ȳ n N(µ y,σ y / n) = ( ) X m Ȳ n N µ x µ y, σx/m 2 + σy 2 /n

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane ( X m Ȳn) (µ x µ y ) N(0, 1) σx 2 m + σ2 y n

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane WERYFIKACJA HIPOTEZ:

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane WERYFIKACJA HIPOTEZ: H : µ x = µ y, K : µ x > µ y

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane WERYFIKACJA HIPOTEZ: H : µ x = µ y, K : µ x > µ y H : µ x = µ y, K : µ x µ y > 0

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane PRZYKŁAD: Zadanie 13 Test dwustronny (!?): H : µ x = µ y, K : µ x µ y > 0 X m Ȳn σx 2 m + σ2 y n N(0, 1)

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane PRZYKŁAD: Zadanie 13 (cd) Obszar krytyczny testu na poziomie istotności α: X m Ȳ n σx 2 z 1 α/2 m + σ2 y n Tutaj : 580 610 900 10 + 1000 20 = 2.54, z 0.975 = 1.96 #

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (1) Porównanie średnich, σ x, σ y - znane PRZYKŁAD: Zadanie 13 (cd) MOC TESTU β(µ x, µ y ) = P µx X m Ȳn,µ y σx 2 z 1 α/2 m + σ2 y n = 1 Φ z 1 α/2 µ x µ y σx 2 m + σ2 y n + Φ z α/2 µ x µ y σx 2 m + σ2 y n R: por2siznane.r

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (2) Porównanie średnich, σ x = σ y = σ znane ( X m Ȳ n ) (µ x µ y ) N(0, 1) σ 1 m + 1 n

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (3) Porównanie średnich, σ x = σ y = σ nieznane ( X m Ȳ n ) (µ x µ y ) 1 σ m + 1 n N(0, 1) ms 2 x σ 2 χ 2 m 1, ns2 y σ 2 χ2 n 1, ms 2 x + ns 2 y σ 2 χ 2 m+n 2

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (3) Porównanie średnich, σ x = σ y = σ nieznane ( X m Ȳ n ) (µ x µ y ) ( ) t m+n 2 1 m + 1 n ms 2 x +ns2 y m+n 2 Obszar krytyczny testu hipotezy H : µ x = µ y, K : µ x µ y : ms 2 x +ns2 y m+n 2 X m Ȳ n ( ) > t m+n 2 (1 α 1 m + 1 2 ) n

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (3) Porównanie średnich, σ x = σ y = σ nieznane Moc testu hipotezy H : µ x = µ y, K : µ x µ y : ms 2 x +ns 2 y m+n 2 X m Ȳn ( ) > t m+n 2 (1 α 1 m + 1 2 ) n Moc(µ x, µ y ) : niecentralny test Studenta ( )

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (4) Porównanie średnich, σ x = kσ y, k znane ( )

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (5) Porównanie średnich, σ x, σ y nieznane

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (5) Porównanie średnich, σ x, σ y nieznane Problem Behrensa Fishera

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (5) Porównanie średnich, σ x, σ y nieznane Problem Behrensa Fishera Jarosław Bartoszewicz (1996): Nie znaleziono dotychczas dokładnego rozwiązania tego problemu, istnieją jedynie rozwiązania przybliżone

Problem dwóch prób: X N(µ x,σ x ), Y N(µ y,σ y ) (5) Porównanie średnich, σ x, σ y nieznane TEST WELCHA Statystyka t Studenta: Liczba stopni swobody: ν = 1 c 2 m 1 + (1 c)2 n 1 X m Ȳ n S 2 x m 1 + S2 y n 1, c = S 2 x m 1 S 2 x m 1 + S2 y n 1 R: Welch.R ( 9)

Wyk5: tu koniec 2.XI.09