Tóm tắt lý thuyết chương 4 Kiểm định giả thuyết - Xác suất thống kê (MI2020) | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Trường hợp 1: dữ liệu X ∼ N(μ;σ2) với phương sai σ2 biết
Preview text:
lOMoAR cPSD| 45254322 TÓM TẮT CHƯƠNG 4
KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT
4.1 C c bước thực hiện b i to n kiểm định giả thuyết
¥ Bước 1: X c định cặp giả thuyết - đối thuyết H0 v H1 ở mức ý nghĩa . α
¥ Bước 2: T nh gi trị của ti u chuẩn kiểm định (gi trị thống k của b i to n kiểm định)
¥ Bước 3: X c định miền b c bỏ H0.
¥ Bước 4: Đưa ra quyết định b c bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0
¥ Bước 5: Kết luận về giả thuyết.
4.2 Kiểm định gi trị kỳ vọng cμ ủa một tổng thể
X t (X1,..., Xn) l một mẫu ngẫu nhi n lấy từ tổng thể X c gi trị kỳ vọng v phμ ương sai σ2.
¥ Bước 1: Cặp giả thuyết - đối thuyết. l : Giả thuyết H0 : μ = μ0 với đối thuyết:
- H1 : μ≠μ0 (kiểm định 2 ph a)
- hoặc H1 : μ > μ0 (kiểm định 1 ph a về b n phải)
- hoặc H1 : μ < μ0 (kiểm định 1 ph a về b n tr i) ở mức ý nghĩa . α
¥ Bước 2 v 3: T nh ti u chuẩn kiểm định v x c định miền b c bỏ H0.
Trường hợp 1: dữ liệu X ∼ N(μ;σ2) với phương sai σ2 đ biết: X¯ −μ0
Ti u chuẩn kiểm định l Z = ∼
N(0,1) khi H0 đng. Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ≠μ0): ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα/2 hoặc Z > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ > μ0: ta b c bỏ H0 nếu Z > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ < μ0: ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα
Trường hợp 2: dữ liệu X ∼ N(μ;σ2) với phương sai σ2 chưa biết: X¯ −μ0
Ti u chuẩn kiểm định l T =
∼ tn−1 khi H0 đng. Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ≠μ0): ta b c bỏ H0 nếu T < − tn−1;α/2 or T > tn−1;α/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ > μ0: ta b c bỏ H0 nếu T > tn−1;α lOMoAR cPSD| 45254322
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ < μ0: ta b c bỏ H0 nếu T < − tn−1;α
Trường hợp 3: kh ng biết dữ liệu X ∼ N(μ;σ2) với phương sai σ2 đ biết, k ch thước mẫu lớn n > 30: X¯ −μ0
Ti u chuẩn kiểm định l Z = ≈ N(0,1) khi H0 đng. Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ≠μ0): ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα/2 hoặc Z > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ > μ0: ta b c bỏ H0 nếu Z > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ < μ0: ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα
Trường hợp 4: kh ng biết dữ liệu X ∼ N(μ;σ2) với phương sai σ2 chưa biết, k ch thước mẫu lớn n > 30: X¯ −μ0
Ti u chuẩn kiểm định l T =
≈ N(0,1) khi H0 đng. Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ≠μ0): ta b c bỏ H0 nếu T < − Zα/2 hoặc T > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ > μ0: ta b c bỏ H0 nếu T > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ < μ0: ta b c bỏ H0 nếu T < − Zα
¥ Bước 4: Đưa ra quyết định b c bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0
¥ Bước 5: Kết luận về giả thuyết.
4.3 Kiểm định gi trị tỷ lệ trong mp ột tổng thể
Gọi l tp ỷ lệ trong một tổng thể l tp̂ ỷ lệ trong mẫu với k ch thước . n
¥ Bước 1: Cặp giả thuyết - đối thuyết l : Giả thuyết H0 : p = p0 với đối thuyết:
- H1 : p ≠ p0 (kiểm định 2 ph a)
- hoặc H1 : p > p0 (kiểm định 1 ph a về b n phải)
- hoặc H1 : p < p0 (kiểm định 1 ph a về b n tr i) ở mức ý nghĩa . α ¥ Bước 2 v 3: T nh ti u
chuẩn kiểm định v x c định miền b c bỏ H0.
Ti u chuẩn kiểm định l Z =
n ≈ N(0,1) khi H0 đng. lOMoAR cPSD| 45254322 Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : p ≠ p0): ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα/2 hoặc Z > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : p > p0: ta b c bỏ H0 nếu Z > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : p < p0: ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα
¥ Bước 4: Đưa ra quyết định b c bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0
¥ Bước 5: Kết luận về giả thuyết.
4.4 So s nh gi trị trung b nh của 2 tổng thể
X t 2 mẫu độc lập với k ch thước n1,n2 được lấy từ 2 tổng thể c kỳ vọng μ1,μ2 v phương sai σ 2 2 1 ,σ2 tương ứng.
¥ Bước 1: Cặp giả thuyết - đối thuyết l : Giả thuyết H0 : μ1 −μ2 = D0 với đối thuyết:
- H1 : μ1 −μ2 ≠ D0 (kiểm định 2 ph a)
- hoặc H1 : μ1 −μ2 > D0 (kiểm định 1 ph a về b n phải)
- hoặc H1 : μ1 −μ2 < D0 (kiểm định 1 ph a về b n tr i) ở mức ý nghĩa . α Ch ý: Ta thường hay x t D0 = 0.
¥ Bước 2 v 3: T nh ti u chuẩn kiểm định v x c định miền b c bỏ H0.
Ch ý: 3 trường hợp n y th 2 mẫu lấy ra từ 2 tổng thể phải độc lập.
Trường hợp 1: 2 tổng thể c ph n bố chuẩn với phương sai σ 2 2 1 ,σ2 đ biết:
(X¯ − X¯ ) − D Ti u chuẩn kiểm định l U khi H0 đng. Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ1 −μ2 ≠ D0): ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα/2 hoặc Z > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 > D0: ta b c bỏ H0 nếu Z > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 < D0: ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα
Trường hợp 2: Phương sai chưa biết v k ch thước mẫu lớn (n1,n2 > 30):
(X¯1 − X¯2) − D0 Ti u chuẩn kiểm định l U =
≈ N(0,1) khi H0 đng. lOMoAR cPSD| 45254322 Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ1 −μ2 ≠ D0): ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα/2 hoặc Z > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 > D0: ta b c bỏ H0 nếu Z > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 < D0: ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα
Trường hợp 3: 2 tổng thể c ph n bố chuẩn với phương sai σ 2 2
1 ,σ2 chưa biết nhưng
bằng nhau v k ch thước mẫu nhỏ (n1,n2 < 30):
(X¯1 − X¯2) − D0
Ti u chuẩn kiểm định l T =
∼ tn1+n2−2 khi H0 đng,
(n − 1)S2 + (n − 1)S2
với phương sai chung: S2 = 1 1 2 2 n1 + n2 − 2 Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ1 −μ2 ≠ D0): ta b c bỏ H0 nếu T < − tn1+n2−2;α/2 hoặc > t T
n1+n2−2;α/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 > D0: ta b c bỏ H0 nếu T > tn1+n2−2;α
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 < D0: ta b c bỏ H0 nếu T < − tn1+n2−2;α
¥ Bước 4: Đưa ra quyết định b c bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0
¥ Bước 5: Kết luận về giả thuyết.
Trường hợp 4 (so s nh cặp đi): 2 mẫu lấy ra từ 2 tổng thể được lấy theo cặp (2 mẫu kh ng độc lập)
Đặt D = X - Y; ta c mẫu (D1,..., Dn) với Di = Xi − Yi, số cặp n nhỏ, giả thiết dữ liệu c ph n bố chuẩn.
¥ Bước 1: Cặp giả thuyết - đối thuyết l : Giả thuyết H0 : μD = μ1 −μ2 = D0 với đối thuyết:
- H1 : μD = μ1 −μ2 ≠ D0 (kiểm định 2 ph a)
- hoặc H1 : μD = μ1 −μ2 > D0 (kiểm định 1 ph a về b n phải)
- hoặc H1 : μD = μ1 −μ2 < D0 (kiểm định 1 ph a về b n tr i) ở mức ý nghĩa . α Ch ý: Ta thường hay x t D0 = 0. lOMoAR cPSD| 45254322 D¯ − D
Ti u chuẩn kiểm định l T =
n ∼ tn−1 khi H0 đng SD Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : μ1 −μ2 ≠ D0): ta b c bỏ H0 nếu T < − tn−1;α/2 hoặc > t T
n1+n2−2;α/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 > D0: ta b c bỏ H0 nếu T > tn−1;α
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : μ1 −μ2 < D0: ta b c bỏ H0 nếu T < − tn−1;α
¥ Bước 4: Đưa ra quyết định b c bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0
¥ Bước 5: Kết luận về giả thuyết.
4.5 So s nh gi trị tỷ lệ trong 2 tổng thể X t
p1, p2 l tỷ lệ trong 2 tổng thể.
¥ Bước 1: Cặp giả thuyết - đối thuyết l : Giả thuyết H0 : p1 − p2 = 0 với đối thuyết:
- H1 : p1 − p2 ≠ 0 (kiểm định 2 ph a)
- hoặc H1 : p1 − p2 > 0 (kiểm định 1 ph a về b n phải)
- hoặc H1 : p1 − p2 < 0 (kiểm định 1 ph a về b n tr i) ở mức ý nghĩa . α ¥ Bước 2 v 3: T nh ti
u chuẩn kiểm định v x c định miền b c bỏ H0.
(p1̂ − p2̂ )
Ti u chuẩn kiểm định l Z = ≈
N(0,1) khi H0 đng, ̂ X1 X2 với p1̂ = ; p2̂ = l 2 tỷ
lệ trong 2 mẫu, v p̂ = l tỷ lệ chung trong cả 2 mẫu n1 n2 1 2 gộp lại. Miền b c bỏ:
- Với đối thuyết 2 ph a (H1 : p1 − p2 ≠ 0): ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα/2 hoặc Z > Zα/2
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : p1 − p2 > 0: ta b c bỏ H0 nếu Z > Zα
- Với đối thuyết 1 ph a H1 : p1 − p2 < 0: ta b c bỏ H0 nếu Z < − Zα lOMoAR cPSD| 45254322
¥ Bước 4: Đưa ra quyết định b c bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0
¥ Bước 5: Kết luận về giả thuyết.