Bài giảng Xác suất thống kê: Chương 6 Kiểm định giả thuyết, cung cấp cho người học những kiến thức như: Bài toán kiểm định giả thuyết; Các sai lầm trong kiểm định giả thuyết; Miền bác bỏ và miền chấp nhận; Kiểm định hai bên; Kiểm định giả thuyết về tham số: trung bình, tỷ lệ. Mời các bạn cùng tham khảo!
Trang 1uu 1
Probability and Statistics
Chương 6: Kiểm định giả
thuyết
S ố ti ế t: 6
www.hoasen.edu.vn
Nội dung
1. Bài toán kiểm định giả thuyết
2. Các sai lầm trong kiểm định giả thuyết
3. Miền bác bỏ và miền chấp nhận
4. Kiểm định hai bên
5. Kiểm định giả thuyết về tham số: trung
bình, tỷ lệ
Trang 2uu 3
Probability and Statistics
iểm định
• Giả thuyết thống kê (statistical hypothesis) là giả thuyết về
phân phối của một dân số nào đó Nếu phân phối được đặc
trưng bởi tập các tham số (trung bình, phương sai, …) thì giả
thuyết thống kê chính là giả thuyết về tham số của phân phối
đó
• Gọi là giả thuyết vì các ta chưa biết là đúng hay không
• Bài toán dùng thủ tục quyết định dẫn đến việc chấp nhận hay
bác bỏ giả thuyết đưa ra gọi là bài toán kiểm định giả thuyết
thống kê (statistical hypothesis test)
www.hoasen.edu.vn
iểm định
• Ví dụ: Xét dân số có phân phối chuẩn với kỳ vọng µ chưa biết
và phương sai bằng 1.Giả thuyết H0 là giả thuyết thống kê và ta
cần kiểm tra bằng cách quan sát một mẫu ngẫu nhiên từ phân
phối này Nếu kết quả của mẫu không làm thay đổi giả thuyết
thì ta nói rằng giả thuyết được “chấp nhận” (accepted), ngược
lại ta nói giả thuyết bị “bác bỏ” (rejected)
• Việc chấp nhận giả thuyết không có nghĩa là khẳng định giả
thuyết đúng mà là dựa vào các dữ liệu thu thập được thì không
có cơ sở để bác bỏ giả thuyết
Trang 3uu 5
Probability and Statistics
iểm định
• Giả sử dân số có phân phối là Fθ với θ chưa biết Cần
kiểm định giả thuyết về θ, giả thuyết này được kí hiệu
là H0 , gọi là “giả thuyết không” (null hypothesis)
• Ngoài giả thuyết H0 còn có đối thuyết (composite
hypothesis), kí hiệu là H1 H1 sẽ được chấp nhận khi
H0 bị bác bỏ
www.hoasen.edu.vn
Giả sử X1, X2, …, Xn là mẫu được quan sát để kiểm định giả
thuyết H0 Miền C trong không gian n chiều được gọi là miền
tiêu chuẩn (critical region) nếu:
Bác bỏ H0 khi
Chấp nhận H0 trong trường hợp ngược lại
Trong quá trình kiểm định giả thuyết H0 thì thường gặp 2 loại
sai lầm sau đây:
Sai lầm loại I: bác bỏ H0 khi thật ra H0 đúng
Sai lầm loại II: chấp nhận H0 khi thật ra H0 sai
Trang 4uu 7
Probability and Statistics
Giả sử X1, X2, …, Xn là mẫu được quan sát để kiểm định giả
thuyết H0 Miền C trong không gian n chiều được gọi là miền
tiêu chuẩn (critical region) nếu:
www.hoasen.edu.vn
Kiểm định
Trường hợp 1: phương sai đã biết :
Giả sử X1, X2, …, Xn là mẫu từ phân phối chuẩn có kỳ
vọng µ chưa biết và phương sai σ2 đã biết Kiểm định
giả thuyết: với đối thuyết
Trang 5uu 9
Probability and Statistics
Kiểm định
(3)
• Miền bác bỏ:
• Theo mức ý nghĩa α, ta cần tìm c sao cho:
www.hoasen.edu.vn
Kiểm định
Từ đó, ta rút ra các bước kiểm định trong trường hợp
này như sau:
Bước 1 : tìm
Bước 2 : tìm Zα/2
Bước 3 : so sánh T và Zα/2
Trang 6uu 11
Probability and Statistics
Kiểm định
Từ một dân số có phân phối chuẩn với kỳ vọng là µ (chưa biết)
và độ lệch tiêu chuẩn là σ = 5,2, người ta lấy ra một mẫu kích
thước n = 100 và tính được
Với mức ý nghĩa α = 5%, hãy k iểm định giả thuyết:
H0 : µ = 26
với đối thuyết : H1: µ ≠ 26
Ví dụ
27,56
x =
www.hoasen.edu.vn
Kiểm định
Lưu ý
Nếu phương sai chưa biết mà n >=30 thì thay bằng
Trang 7uu 13
Probability and Statistics
Kiểm định
• Trường hợp 4: phương sai chưa biết, n < 30: cách kiểm định
như trường hợp phương sai đã biết nhưng thay σ bằng S (độ
lệch tiêu chuẩn mẫu) và dùng thay cho
Ví dụ
31,9
x =
0,01
α=
Từ một dân số có phân phối chuẩn với kỳ vọng và phương
sai chưa biết Người ta lấy ra một mẫu kích thước n = 16 và
tính được và
Với mức ý nghĩa , hãy kiểm định giả thuyết: H 0 : µ =
32 với đối thuyết H 1 : µ ><32
0, 4
s =
www.hoasen.edu.vn
Kiểm định
Giả sử (X1, X2, …, Xn) là mẫu có phân phối
Và (Y1, Y2, …, Ym) là mẫu có phân phối
Hai mẫu này độc lập Kiểm định giả thuyết:
với đối thuyết:
giả thuyết Thống kê S Miền bác bỏ
đã biết σ σ1, 2
Trang 8uu 15
Probability and Statistics
Kiểm định
Xét một phép thử ngẫu nhiên T và A là biến cố gắn với phép thử
đó, p là xác suất xảy ra A Khi thực hiện phép thử n lần, số lần
xảy ra A là m Kiểm định giả thuyết: H0: p= p0
với đối thuyết:
Bước 1: tìm
Bước 2: tìm
Bước 3: so sánh và
Chấp nhận H0 nếu
Bác bỏ H0 nếu
www.hoasen.edu.vn
Kiểm định
Ví dụ
Trong một cuộc bầu cử ở Mỹ, một đảng chính trị tuyên bố rằng
45% cử tri bỏ phiếu cho ứng cử viên A của họ Chọn ngẫu
nhiên 200 cử tri để thăm dò ý kiến thì thấy có 80 người sẽ bỏ
phiếu cho ông A Hãy kiểm định xem tuyên bố trên có đúng hay
không, với mức ý nghĩa là 5%
Trang 9uu 17
Probability and Statistics
Kiểm định
Giả sử p1 và p2 tương ứng là tỉ lệ (chưa biết) của các phần tử có
tính chất A nào đó của 2 dân số Mẫu 1 có cỡ n và có n1 phần tử
có tính chất A Mẫu 2 có cỡ m và có m1 phần tử có tính chất A
Kiểm định giả thuyết H0:p1= p2 với đối thuyết: H p1: 1≠ p2
Bước 2: tìm
Bước 3: tìm
Bước 4: so sánh T và
Chấp nhận H0 nếu
Bác bỏ H0 nếu
Bước 1: tìm
www.hoasen.edu.vn
Làm các bài tập trong giáo trình