Статистическая гипотеза Любое утверждение о виде или свойствах закона распределения наблюдаемых случайных величин Всякий раз п

Содержание

Слайд 2

Нулевой (основной) гипотезой - H0 называют какое-либо конкретное предположение о теоретической

Нулевой (основной) гипотезой - H0 называют какое-либо конкретное предположение о теоретической

функции распределения или предположение, влекущее за собой важные практические последствия
Альтернативная гипотеза H1 - любая гипотеза, исключающая нулевую
Слайд 3

Задача проверки статистической гипотезы состоит в том, чтобы, используя статистические данные

Задача проверки статистической гипотезы состоит в том, чтобы, используя статистические данные

(выборку)
X1, X2, …, Xn,
принять или отклонить нулевую гипотезу
Слайд 4

Нулевые и альтернативные гипотезы формулируются как утверждение о принадлежности функций распределения

Нулевые и альтернативные гипотезы формулируются как утверждение о принадлежности функций распределения

некоторой случайной величины определенному классу распределений
Слайд 5

Гипотеза называется простой, если соответствующий класс распределений содержит лишь одно распределение,

Гипотеза называется простой, если соответствующий класс распределений содержит лишь одно распределение,

в противном случае гипотеза будет сложной.
Гипотезы о параметрах распределений называются
параметрическими
Слайд 6

значение которой для заданной выборки служит основанием принятия или отклонения основной

значение которой для заданной
выборки служит основанием принятия или отклонения основной

гипотезы

Статистикой критерия
называется функция от выборки

Слайд 7

Статистический критерий - правило, позволяющее только по результатам наблюдений X1, X2,

Статистический критерий - правило, позволяющее только по результатам наблюдений
X1, X2,

…, Xn
принять или отклонить нулевую гипотезу H0
Слайд 8

Каждому критерию отвечает разбиение области значений статистики критерия на две непересекающихся

Каждому критерию отвечает разбиение области значений статистики критерия на две непересекающихся

части:
критическую область τ1
область принятия гипотезы τ0
Слайд 9

Критические области Двусторонняя Неправдоподобно маленькие значения Неправдоподобно большие значения Приемлемые значения

Критические области

Двусторонняя

Неправдоподобно маленькие значения

Неправдоподобно большие значения

Приемлемые значения

Слайд 10

Если значение статистики критерия попадает в область принятия гипотезы τ0 ,

Если значение статистики критерия попадает в область принятия гипотезы τ0 ,

то принимается нулевая гипотеза, в противном случае она отвергается (принимается альтернативная гипотеза)
Слайд 11

Задать статистический критерий значит: задать статистику критерия задать критическую область

Задать статистический критерий значит:
задать статистику критерия
задать критическую область

Слайд 12

В ходе проверки гипотезы H0 можно прийти к правильному выводу, либо

В ходе проверки гипотезы H0 можно прийти к правильному выводу, либо

совершить два рода ошибок:
ошибку первого рода -- отклонить H0, когда она верна
ошибку второго рода -- принять H0, когда она не верна.
Слайд 13

Так как статистика критерия есть случайная величина со своим законом распределения,

Так как статистика критерия

есть случайная величина со своим законом распределения, то


попадание её в ту или иную область характеризуется соответствующими вероятностями:
вероятностью ошибки первого рода α
вероятностью ошибки второго рода β
Слайд 14

Ошибку первого рода α ещё называют уровнем значимости критерия. Часто пользуются

Ошибку первого рода α ещё называют уровнем значимости критерия.
Часто пользуются понятием

мощности критерия W -- вероятности попадания в критическую область при условии справедливости альтернативной гипотезы
Слайд 15

В общем случае вводят функцию мощности

В общем случае вводят функцию мощности

Слайд 16

При разработке статистического критерия невозможно одновременно минимизировать обе ошибки. Поэтому поступают

При разработке статистического критерия невозможно одновременно минимизировать обе ошибки. Поэтому поступают

следующим образом: при заданном числе испытаний n устанавливается верхняя граница для ошибки первого рода α.
Выбирается тот критерий, у которого наименьшая ошибка второго рода.
Слайд 17

Распределение статистики критерия для нулевой и альтернативной гипотез (односторонний критерий)

Распределение статистики критерия для нулевой и альтернативной гипотез (односторонний критерий)

Слайд 18

Уровень значимости α устанавливается из значений следующего ряда: 0.05, 0.01, 0.005,

Уровень значимости α устанавливается из значений следующего ряда:
0.05, 0.01, 0.005, …
события

с такими вероятностями считаются практически невозможными.
Допустимая величина уровня значимости определяется теми последствиями, которые наступают после совершения ошибки.
Слайд 19

Примеры формулировок статистических гипотез Гипотеза о виде распределения: произведено n независимых

Примеры формулировок статистических гипотез

Гипотеза о виде распределения:
произведено n независимых измерений случайной

величины с неизвестной функцией распределения F(x). Следует проверить гипотезу:
Слайд 20

Гипотеза однородности Произведено k серий независимых испытаний Можно ли с достаточной

Гипотеза однородности

Произведено k серий независимых испытаний

Можно ли с достаточной надежностью считать,

что закон распределения наблюдений от серии к серии не менялся? Если это так, то статистические данные однородны.
Проверяется гипотеза однородности:
Слайд 21

Гипотеза независимости Наблюдается двухмерная случайная величина ξ = (ξ1, ξ2) с

Гипотеза независимости

Наблюдается двухмерная случайная величина ξ = (ξ1, ξ2) с неизвестной

функцией распределения Fξ (x, y) и есть основания полагать, что компоненты
ξ1, ξ2 -- независимы.
В этом случае проверяется гипотеза независимости:
Слайд 22

1 шаг – выдвигается основная гипотеза H0 2 шаг – задается

1 шаг – выдвигается основная гипотеза H0
2 шаг – задается уровень

значимости α
3 шаг – задается статистика критерия T(X) с известным законом распределения

Пять шагов проверки гипотезы

Слайд 23

4 шаг – из таблиц распределения статистики критерия находятся квантили, соответствующие

4 шаг – из таблиц распределения статистики критерия находятся квантили, соответствующие

границам критической области
5 шаг – для данной выборки рассчитывается значение статистики критерия
Слайд 24

Если значение статистики критерия попадает в область принятия гипотезы, то нулевая

Если значение статистики критерия попадает в область принятия гипотезы, то нулевая

гипотеза принимается на уровне значимости α.
В противном случае принимается альтернативная гипотеза (отвергается нулевая гипотеза)
Слайд 25

Среди критериев выделяются такие, которые улавливают любые отклонения от нулевой гипотезы.

Среди критериев выделяются такие, которые улавливают любые отклонения от нулевой гипотезы.
Они

называются
« критерии согласия »
Слайд 26

Критерий согласия Колмогорова Применяется для проверки гипотезы о виде распределения При

Критерий согласия Колмогорова

Применяется для проверки гипотезы о виде распределения

При условии, что

теоретическая функция распределения непрерывная и полностью определена
Слайд 27

Критерий согласия Колмогорова За меру близости распределений принимается максимальное отклонение эмпирической

Критерий согласия Колмогорова

За меру близости распределений принимается максимальное отклонение эмпирической функции

распределения Fn(x) от теоретической F(x).
Слайд 28

Слайд 29

Распределение статистики Колмогорова не зависит от F (x). При больших n

Распределение статистики Колмогорова не зависит от F (x).
При больших n

оно стремится к распределению Колмогорова.

Статистика критерия

Слайд 30

Слайд 31

Критерий согласия χ2 Пирсона (хи-квадрат) Первоначально разработан для дискретных распределений

Критерий согласия χ2 Пирсона
(хи-квадрат)
Первоначально разработан для дискретных распределений