假设检验
说明
假设检验的过程,可以用法庭的审理来说明。先想像现在法庭上有一名被告,假设该被告是清白的,而检察官必须要提出足够的证据去证明被告的确有罪。 在证明被告有罪前,被告是被假设为清白的。
假设被告清白的假设,就相当于零假设(null hypothesis)。
假设被告有罪的假设,则是 备择假设 ( 英语 : alternative hypothesis ) (alternative hypothesis)。
而检察官提出的证据,是否足以确定该被告有罪,则要经过检验。 这样子的检验过程就相当于用T检验或Z检验去检视研究者所搜集到的统计资料。
检验过程
在统计学的文献中,假设检验发挥了重要作用。假设检验大致有如下步骤:
最初研究假设为真相不明。
第一步是提出相关的零假设和备择假设。这是很重要的,因为错误陈述假设会导致后面的过程变得混乱。
第二步是考虑检验中对样本做出的统计假设;例如,关于独立性的假设或关于观测数据的分布的形式的假设。这个步骤也同样重要,因为无效的假设将意味着试验的结果是无效的。
决定哪个检测是合适的,并确定相关 检验统计量 ( 英语 : Test statistic ) T 。
在零假设下推导检验统计量的分布。在标准情况下应该会得出一个熟知的结果。比如检验统计量可能会符合学生t-分布或正态分布。
选择一个显著性水平( α ),若低于这个概率阈值,就会拒绝零假设。最常用的是 5% 和 1%。
根据在零假设成立时的检验统计量 T 分布,找到数值最接近备择假设,且概率为显著性水平 ( α )的区域,此区域称为“拒绝域”,意思是在零假设成立的前提下,落在拒绝域的概率只有α。
针对检验统计量 T ,根据样本计算其估计值 t obs 。
若估计值 t obs 未落在“拒绝域”,接受零假设。若估计值 t obs 落在“拒绝域”,拒绝零假设,接受备择假设。
例子
淑女品茶 ( 英语 : Lady tasting tea ) 是一个有关假设检验的著名例子 ,费雪的一个女同事声称可以判断在奶茶中,是先加入茶还是先加入牛奶。费雪提议给她八杯奶茶,四杯先加茶,四杯先加牛奶,但随机排列,而女同事要说出这八杯奶茶中,哪些先加牛奶,哪些先加茶, 检验统计量 ( 英语 : Test statistic ) 是确认正确的次数。零假设是女同事无法判断奶茶中的茶先加入还是牛奶先加入,备择假设为女同事有此能力。
若单纯以概率考虑(即女同事没有判断的能力)下,八杯都正确的概率为1/70,约1.4%,因此“拒绝域”为八杯的结果都正确。而测试结果为女同事八杯的结果都正确 ,在统计上是相当显著的的结果。
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