假设检验的概念
假设检验一般概念
x 400 k 时接受原假设H0；
(1)
x 400 k 时拒绝原假设H0接受备择假设H1
(2)
进一步，由于当H0为真时，有
u x400 ~N(0,1) 25/ n
1 |u|要构x造一40个0具有明确k分布的统计量，可将(1)、(2)式转化为
25/ n 25/ n
2 |u|时接x受原40假0设H0 k
2. 拒绝域与接受域 称是检验水平或显著性水平，它是我们
制定检验标准的重要依据。常数u/2把标准正态分布密度曲线下
的区域分成了两大部分，其中一部分
(x1,x2, ,xn)uu/2
称为H0的拒绝域或否定域， 当样本点落入拒绝域时，我们便拒 绝原假设H0(同前述(6)式)，另一部分
(x1,x2, ,xn)uu/2
（1）根据问题的要求提出假设，写明原假设H0和备择假设H1的
具体内容。
（2）根据H0的内容，建立（或选取）检验统计量并确定其分布。 （3）对给定（或选定）的显著性水平 ，由统计量的分布查表 或计算确定出临界值，进而得到H0的拒绝域和接受域。
（4）由样本观察值计算出统计量的值。
（5）做出推断：当统计量的值满足“接受H0的条件”时就接受 H0，否则就拒绝H0接受H1 。
u
2
时接受原假设H0 (5)
时拒绝原假设H0，接受备择假设 H1 (6)
分析(5)、(6)两式，可以这 样认为：
拒绝H0，是因为以H0成立 为出发点进行推理时，得到 了不合情理的结论，使小概 率事件在一次试验中发生了。
接受H0，是因为以H0成立 为出发点进行推理时，未发 现异常。
这就是带有概率特征的反证 法，认为小概率事件在一次 试验中不可能发生。
H0：X服从泊松分布；H1：X不服从泊松分布.
精选假设检验的基本概念
例2 假定某厂生产一种钢索, 它的断裂强度x(kg/m2)服从正态分布N(m,402). 从中选取一个容量为9的样本, 得 =780kg/m2. 能否据此样本认为这批钢索的断裂强度为800kg/cm2 (a=0.05)
可以接受H0, 认为断裂强度为800kg/cm2
方差未知对期望值m的检验步骤:
(3) 根据检验水平a, 查表确定临界值 , 使
(1) 提出待检假设H0:m=m0(m0已知);
(2) 选取样本(X1,...,Xn)的统计量, 如H0成立,则
即
例1 根据长期经验和资料的分析, 某砖瓦厂生产砖的"抗断强度"x 服从正态分布, 方差s2=1.21. 从该厂产品中随机抽取6块, 测得抗断强度如下(单位: kg/cm2):
备择假设可以是单侧,也可以双侧.
H0 : = 68；
H1 : > 68
注 1º
注 2º
引例2中的备择假设是双侧的.若根据以往生产情况,0=68.现采用了新工艺,关心的是新工艺能否提高螺钉强度,越大越好.此时可作如下的右边假设检验:
关于原假设与备择假设的选取
H0与H1地位应平等,但在控制犯第一类错误的概率 的原则下,使得采取拒绝H0 的决策变得较慎重,即H0 得到特别的保护.
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解 待检假设H0:m=3140. 由于s2未知, 自然想到用S2代表s2. 则如果H0成立, 则
未知期望对正态总体方差的假设检验步骤:
(3) 由给定的检验水平a查表求ca2,cb2满足:
(4) 计算c2的值与ca2,cb2比较;(5) 若c2>cb2或c2<ca2拒绝H0否则接收H0;
(1) 建立待检假设H0:s2=s02;
7-1假设检验的基本概念
出判断: 是接受, 还是拒绝.
1. 基本原理
0 0.05
小概率推断原理： 小概率事件(概率接近0的事件)，
在一次试验中，实际上可认为
不会发生.
2. 基本思想方法
采用概率性质的反证法： 先提出假设H0 , 再根据 一次抽样所得到的样本值进行计算. 若导致小概率
分析: 用 和 分别表示这一天袋
装糖重总体 X 的均值和标准差,
由长期实践可知, 标准差较稳定, 设 0.015,
则 X ~ N (, 0.0152 ), 其中 未知.
问题: 根据样本值判断 0.5 还是 0.5？
解 1º提出两个对立假设
H0 : 0 0.5 和 H1 : 0 . 2º X 是 的无偏估计量,
样结果判断总体(所有产品)的次品率是否≤3%?
解 用假设检验法，步骤：
1º提出假设 H0: p 0.03 其中 p为总体的次品率.
2º设
Xi
1, 0,
第i次抽取的产品是次品 否则
则 Xi ~ B(1, p)
(i 1, 2, , 10)
令 Y X1 X2 Xn ={ 抽取的10件产品中的次品数 }
误的概率是显著性水平 .
P{拒绝原假设H0 H0为真 }
(2) 当原假设H0不真, 而观察值却落入接受域, 而作出了接受H0的判断, 称为第二类错误, 又叫 取伪错误, 这类错误是“以假为真”.
犯第二类错误的概率记为
P{接受 H0 | H0不真} .
注 1º当样本容量 n 一定时, 若减少犯第一类错 误的概率, 则犯第二类错误的概率往往增大.
则我们拒绝 H0,
反之, 如果 u
x 0 / n
假设检验
假设检验原理
显著性水平
假设检验中犯第Ι类错误的概率被称为显著性水平 (Level of significance)，记为α ，著名英国统计学家 Ronald Fisher在他的研究中把小概率的标准定为 0.05，这也是个通用的原则。 实际情况 H0为真 正确决策 第Ι 类错误α H0为假 第Π 类错误β 正确决策
单样本Z检验
Minitab 输出
length 的概率图
正态
99
分析结果
用正态性检验来检验一组样本数据是否来自服从正 态分布的总体： 如果数据来自正态分布的总体，数据点应该紧 密紧靠在拟合线上。 如果数据不是来自正态分布的总体，数据就是 远离拟合线。
Anderson-darling正态性检验也是假设检验的一种 • H0：数据来源于正态分布的总体 • H1：数据不是来源于正态分布的总体 正态性检验的 P=0.88，大于显著性水平α=0.05，所 以没有足够的证据拒绝原假设H0 ，即认为样本数据 来自正态分布的总体。
查看概率
Minitab 输出
分布图
正态, 均值=0, 标准差=1 0.4
分析结果
从图形可以看出，在标准正态分布的双侧检验下， α =0.05所对应的分位数为+/-1.96. 按此方法，可以计算T分布、weibull分布等分布下的 概率、概率密度和分位数。
0.3
密度
0.2
0.1
0.025 0.0 -1.96 0 X 1.96
单样本Z检验
增加图形输出，在Minitab中操作：
1、Ctrl + E 或者 点击 2、完成下图对话框，点击 图形
选中 数据箱线图，两次点击确定
单样本Z检验
Minitab 输出
统计学中的假设检验
统计学中的假设检验统计学是一门研究如何收集、整理、分析和解释数据的学科。
在统计学中，假设检验是一种常用的方法，用于验证对于某一总体的某一假设是否成立。
假设检验在科学研究、商业决策以及社会调查等领域都有广泛的应用。
本文将介绍假设检验的基本概念、步骤和常见的统计方法。
一、假设检验的基本概念假设检验是基于样本数据对总体参数进行推断的一种方法。
在进行假设检验时，我们需要提出一个原假设（H0）和一个备择假设（H1），然后根据样本数据来判断是否拒绝原假设。
原假设通常是我们希望证伪的假设，而备择假设则是我们希望支持的假设。
二、假设检验的步骤假设检验一般包括以下步骤：1. 提出假设：根据研究问题和背景，提出原假设和备择假设。
2. 选择显著性水平：显著性水平（α）是我们在进行假设检验时所允许的犯第一类错误的概率。
通常情况下，显著性水平取0.05或0.01。
3. 收集样本数据：根据研究设计和样本容量要求，收集样本数据。
4. 计算统计量：根据样本数据计算出相应的统计量，如均值、标准差、相关系数等。
5. 判断拒绝域：根据显著性水平和统计量的分布，确定拒绝域。
拒绝域是指当统计量的取值落在该区域内时，我们拒绝原假设。
6. 做出决策：根据样本数据计算出的统计量与拒绝域的关系，判断是否拒绝原假设。
7. 得出结论：根据决策结果，得出对原假设的结论。
三、常见的统计方法在假设检验中，常见的统计方法包括：1. 单样本t检验：用于检验一个样本的均值是否等于某个给定值。
2. 双样本t检验：用于检验两个样本的均值是否相等。
3. 方差分析：用于检验两个或多个样本的均值是否有显著差异。
4. 相关分析：用于检验两个变量之间是否存在线性相关关系。
5. 卡方检验：用于检验观察频数与期望频数之间的差异是否显著。
四、假设检验的局限性假设检验作为一种统计方法，也存在一定的局限性。
首先，假设检验只能提供关于原假设的拒绝与否的结论，并不能确定备择假设的真实性。
假设检验
U | X 0 | ~ N (0,1)
/ n
3° 在假设 H0成立的条件下，由样本判断 y 小概率事件是否发生。 y pU ( x )
P{| U | u / 2 }
2
2
当 0很小时 ,
uα / 2
O uα / 2
x
{| U | u / 2 }是个小概率事件 （如上图） .
第一节
假设检验的 基本概念
一、假设检验的基本原理 二、假设检验的基本概念 三、两类错误
回
四、假设检验的一般步骤
停 下
实验设计 数理统计 统计推断
参数估计 假设检验 (回归分析)
统计推断： 研究如何加工、处理数据，从而 对所考察对象的性质做出尽可能精确和可靠的 推断.
很难发生. 但“很难发生”不等于“不发生”, 因而 假设检验所作出的结论有可能是错误的. 这种错误 有两类： (1) 当原假设H0为真, 观察值却落入拒绝域, 而 作出了拒绝H0的判断, 称为第Ⅰ类错误, 又叫弃真 错误, 这类错误是“以真为假”. 犯第Ⅰ类错误的概 率就是显著性水平 .
= P { 拒绝原假设H0 | H0为真 }
H0称为原假设或零假设, H1称为备择假设.
4. 拒绝域与临界点样本值x=(x1, x2, · · · , xn)所组成的集合. W1 = { x x 且使H0不成立}
W1 W1 ： 拒绝原假设H0的检验统计量的取值范围.
W1 x x , U U
根据小概率原理, 如果H 0为真，则 | x 0 | 不应太大，则由一次试验得到
满足不等式
| u |
| x 0 |
/ n
通俗易懂说假设检验
通俗易懂说假设检验1.假设检验的基本概念1.假设检验的分类和基本原理。
假设检验是一种带有概率性质的反证法。
其依据是小概率事件在一次观察中不会出现。
例如：北京方便面官方发布一袋北京方便面重100g（默认是正态分布），为了证明官方是否说谎，我们随机从刚刚批发进货来的几箱北京方便面中，随机抽样一袋，来证明。
这里我们就用假设检验方法来证明（实则是用反证法）。
反证法的思路是：假设条件成立，然后推翻或者证明条件。
这里我们假设H0：北京方便面均值u=100g，并服从正态分布X服从N(100,2^2).由概率学可知u-3v <= X <=u+3v的概率为0.9973，即94 <=X <= 106,如果随机抽取一包方便面的重量为90g，那么没有落在上述大概率的范围内，我们将认为这种小概率的观测一般不可能出现。
故否定我们的条件H0，即否定H0.假设检验分为参数检验和非参数检验。
参数检验:在已知总体分布类型的前提下，判断总体参数及相关性质。
上面的例子就是参数测试。
给定官方公布的分布类型，测试官方分布中平均值的参数。
非参数检验:总体分布的类型是部分或完全未知的，检验的目的是作出一般性的推断，如分布的类型，两个变量是否独立，分布是否相同等。
总结：处理参数的假设检验我们一般是三部曲：1.根据实际情况提出假设H0和备选假设H1；如H0=100g;H1不等于100g。
2.在假设H0成立的条件，确定检验统计量。
如上述例子U=（X-100）/2 服从N(0,1)的正态分布3.给定显著性水平a，即上述例子中3v。
来确定条件是否成立。
小技巧：这里的第二步，一般根据已知条件情况来构造统计量，如上述北京方便面的例子，已知方差为2，来检验均值是否为100.即构造统计量U.如果方差未知，来检验均值要构造统计量T为：非参数检验的举例：经典非参数检验的例子是卡方分布拟合检验，不要被名字给吓住了，其实很简单其思想和上面参数检验一样，利用反证法的思路。
统计学第8章假设检验
市场调查中常用的假设检验方法包括T检验、Z检验和卡方 检验等。选择合适的检验方法需要考虑数据的类型、分布 和调查目的。例如，对于连续变量，T检验更为适用；对于 分类变量，卡方检验更为合适。
医学研究中假设检验的应用
临床试验
在医学研究中，假设检验被广泛应用于临床试验。研究 人员通过设立对照组和实验组，对不同组别的患者进行 不同的治疗，然后收集数据并使用假设检验来分析不同 治疗方法的疗效。
03 假设检验的统计方法
z检验
总结词
z检验是一种常用的参数检验方法，用于检验总体均值的假设。
详细描述
z检验基于正态分布理论，通过计算z分数对总体均值进行检验。它适用于大样本 数据，要求数据服从正态分布。z检验的优点是简单易懂，计算方便，但前提假 设较为严格。
t检验
总结词
t检验是一种常用的参数检验方法，用于检验两组数据之间的差异。
卡方检验
总结词
卡方检验是一种非参数检验方法，用于 比较实际观测频数与期望频数之间的差 异。
VS
详细描述
卡方检验通过计算卡方统计量来比较实际 观测频数与期望频数之间的差异程度。它 适用于分类数据的比较，可以检验不同分 类之间的关联性。卡方检验的优点是不需 要严格的假设前提，但结果解释需谨慎。
04 假设检验的解读与报告
详细描述
t检验分为独立样本t检验和配对样本t检验，分别用于比较两组独立数据和同一组数据在不同条件下的 差异。t检验的前提假设是小样本数据近似服从正态分布。t检验的优点是简单易行，但前提假设需满 足。
方差分析
总结词
方差分析是一种统计方法，用于比较两个或多个总体的差异。
详细描述
方差分析通过分析不同组数据的方差来比较各组之间的差异。它适用于多组数据的比较，可以检验不同因素对总 体均值的影响。方差分析的前提假设是各组数据服从正态分布，且方差齐性。
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假设检验的概念
假设检验（hypothesis testing）是统计推断的一种方法，通过对一个或多个假设的
检验或比较，来判断某一总体或样本特征是否达到某种预期水平或从某种特征与总体是否有显著差异。
它是基于概率理论和抽样分布理论的一种科学方法，可以用于定量分析、判断和推断各种数据或实验结果。
假设检验一般分为以下几步：
1. 提出原假设和备择假设：根据研究问题和分析目的，假定一个原假设 H0 和一个
备择假设 Ha 两种可能情况。
2. 确定检验统计量和假设检验的显著水平：根据原假设和备择假设的设定，选取适当的检验统计量，并根据研究对象和数据样本的特征，设定假设检验的显著水平alpha。
3. 计算检验统计量的取值并作出判断：通过计算检验统计量被检验样本的概率分布，比较检验统计量的取值和显著水平，得出是否拒绝原假设，接受备择假设或无法确定。