假设检验是什么
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发布时间:2023-12-30 13:09
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时间:2024-03-08 03:13
假设检验
hypothesis testing
一种基本的统计推断形式。又称统计假设检验。数理统计学的一个重要分支。假设是指关于总体分布的一项命题 。例如 ,一群人的身高服从正态分布N(μ ,σ2),则命题“这群人的平均身高μ≤1.70(米 )”是一个假设 。又如 ,有一批产品,其废品率为p,则“废品率p≤0.03”这个命题也是一个假设 。假设是否正确 , 要用从总体中抽出的样本进行检验,与此有关的理论和方法,构成假设检验的内容 。
设A是关于总体分布的一项命题,所有使命题 A 成立的总体分布构成一个集合H0,称为原假设(常简称假设)。使命题A不成立的所有总体分布构成另一个集合H1 ,称为各择假设。如果H0可以通过有限个实参数来描述,则称为参数假设,否则称为非参数假设(见非参数统计) 。如果H0(或H1)只包含一个分布,则称原假设(或备择假设)为简单假设 ,否则为复合假设。对一个假设H0进行检验,就是要制定一个规则 ,使得有了样本以后 ,根据这个规则可以决定是接受它(承认命题A正确),还是拒绝它(否认命题A正确)。这样, 所有可能的样本所组成的空间( 称为样本空间),被划分为两部分A和R(A的补集) ,当样本x∈R时,接受假设H0 ;当x∈R时,拒绝H0 。集合R常称为检验的拒绝域,A称为接受域 。因此选定一个检验法 ,也就选定一个拒绝域 ,故常把检验法本身与拒绝域R 等同起来。
J.奈曼与E.S.皮尔森合作,从1928 年开始 ,对假设检验提出了一项系统的理论。他们认为,在检验一个假设H0时可能犯两类错误: 第一类错误是真实情况为 H0 成立,但判断H0不成立,犯了“ 以真为假 ”的错误 。第二类错误是 H0 实际不成立,但判断它成立,犯了“以假为真”的错误。通常人们不希望轻易拒绝H0。例如工厂的产品一般是合格的 ,出厂进行抽样检查时不希望轻易地被认为不合格,即犯第一类错误的概率不能太大,于是在限定犯第一类错误的概率不超过某个指定值a(称为检验水平)的条件下 ,寻求犯第二类错误尽可能小的检验方法。
基于奈曼-皮尔森理论及统计决策理论 , 提出了一些优良性准则,来比较为检验同一假设而提出的各种检验。较重要的有一致最大功效(UMP)准则和无偏性准则, 把统计决策理论中容许性、同变性、贝叶斯决策、最小化最大等概念引进到假设检验中来,得到容许检验、同变检验、贝叶斯检验和最小化最大检验等。寻求在一定准则下的最优检验是十分困难的,何况这种最优检验有时并不存在。于是提出了若干依据直观的推理法,得到相应的拒绝域,其中最重要的是似然比法。
似然比检验是运用与最大似然法类似的原理,得到似然比检验法。用似然比法导出的重要检验有 :① U检验。若总体服从正态分布,方差已知,检验总体均值是否等于(大于等于或小于等于)某个值时,使用U检验。②t检验。若总体服从正态分布,方差未知,检验总体均值是否等于(大于等于或小于等于)某个值时,使用t检验。③F检验。若两个总体均服从正态分布,检验这两个总体的方差是否相等(大于等于或小于等于)时 ,使用 F检验。在方差分析中广泛使用F检验。