• Nie Znaleziono Wyników

ćwiczenia 3 Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą parametrycznych testów istotności Przykładowe rozwiązania zadań Zadanie 1. 1. Stawiamy hipotezy H

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "ćwiczenia 3 Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą parametrycznych testów istotności Przykładowe rozwiązania zadań Zadanie 1. 1. Stawiamy hipotezy H"

Copied!
5
0
0

Pełen tekst

(1)

1. Stawiamy hipotezy H0 i H1 oraz wybieramy odpowiedni model.

Z treści zadania wynika, że szacujemy wartość oczekiwaną oceny losowo wybranego studenta m.

H0 : m = 4.5, H1 : m > 4.5.

Badana cecha ma rozkład normalny o danej teoretycznej wartości odchylenia standardowego.

Zatem wybieramy Model 1.

2. Obliczamy wartość statystyki testowej.

U = x − m0 σ

√n

Podstawiamy x = 4.6, m0 = 4.5, σ = 0.5, n = 9.

I otrzymujemy:

U = x − m0 σ

√n = 4.6 − 4.5

0.5 ∗ 3 = 0.6

3. Znajdujemy zbiór krytyczny dla dango poziomu istotności α i danej hipotezy H1.

Ponieważ hipoteza alternatywna jest postaci H1 : m > m0, to wybieramy zbiór krytyczny postaci:

W = (u1−α; +∞)

Z tablicy 3 wyznaczamy wartość kwantyla rozkładu normalnego N (0, 1):

u1−α = u1−0.01= u0.99= 2.33

Zatem zbiór krytyczny jest postaci:

W = (2.33; +∞)

4. Podejmujemy decyzję weryfikacyjną.

Obliczona wartośc statystyki testowej U = 0.6. Zbiór krytyczny W = (2.33; +∞)

Ponieważ obliczona wartość statystyki testowej nie należy do zbudowanego zbioru krytycznego, to na poziomie istotności α = 0.01 nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy H0 (tzn. przyjęcia H1).

Zatem na poziomie istotności α = 0.01 nie ma podstaw by twierdzić, że średnia ocen z egzaminu dla całej populacji studentów będzie większa niż 4.5.

(2)

1. Stawiamy hipotezy H0 i H1 oraz wybieramy odpowiedni model.

Z treści zadania wynika, że szacujemy wariancję pomiaru pewnym przyrządem σ2. H0 : σ2 = 0.0125, H1 : σ2 > 0.0125.

Badana cecha ma rozkład normalny, liczność próby n = 10 < 50.

Zatem wybieramy Model 4.

2. Obliczamy wartość statystyki testowej.

χ2 = ns2 σ02 Podstawiamy s2 = 0.0290, σ02 = 0.0125, n = 10.

I otrzymujemy:

χ2 = ns2

σ02 = 10 · 0.029

0.0125 = 23.2

3. Znajdujemy zbiór krytyczny dla dango poziomu istotności α i danej hipotezy H1.

Ponieważ hipoteza alternatywna jest postaci H1 : σ > σ0, to wybieramy zbiór krytyczny postaci:

W = (χ2(α; n − 1); +∞)

Z tablicy 4 wyznaczamy wartość krytyczną rozkładu chi-kwadrat:

χ2(α; n − 1) = χ2(0.01; 9) =

χ2(α; n − 1) = χ2(0.01; 9) = 21.67

Zatem zbiór krytyczny jest postaci:

W = (21.67; +∞)

4. Podejmujemy decyzję weryfikacyjną.

Obliczona wartośc statystyki testowej χ2 = 23.2. Zbiór krytyczny W = (21.67; +∞)

Ponieważ obliczona wartość statystyki testowej należy do zbudowanego zbioru krytycznego, to na po- ziomie istotności α = 0.01 nalezy odrzucić hipotezę H0 (tzn. przyjąć H1).

Zatem na poziomie istotności α = 0.01 można twierdzić, że wariancja pomiary tym przyrządem jest większa niż 0.0125.

(3)

1. Stawiamy hipotezy H0 i H1 oraz wybieramy odpowiedni model.

Z treści zadania wynika, że badana cecha jest mierzalna oraz porównujemy wartości oczekiwane w dwóch populacjach.

Oznaczmy przez m1, m2 wartości oczekiwane badanej cechy, a przez σ1, σ2 odchylenia standardowe badanej cechy odpowiednio w pierwszej (proszek A) i drugiej (proszek B) populacji.

H0 : m1 = m2, H1 : m1 > m2.

Badana cecha ma rozkład normalny, wartości teoretyczne odchylenia standardowego σ1, σ2 nie są znane.

Zatem wybieramy Model 2 dla weryfikacji hipotezy o równości wartości oczekiwanej w dwóch popula- cjach.

2. Obliczamy wartość statystyki testowej.

T = x1− x2

rn1s21+n2s22

n1+n2−2 · nn1+n2

1·n2

Podstawiamy x1 = 74.0, x2 = 57.3, s21 = 2.08, s22 = 1.65, n1 = 10, n2 = 7.

I otrzymujemy:

T = x1− x2

r

n1s21+n2s22

n1+n2−2 · nn1+n2

1·n2

= 74.0 − 57.3

q10·2.08+7·1.65

10+7−2 · 10+710·7 = 23.09 3. Znajdujemy zbiór krytyczny dla dango poziomu istotności α i danej hipotezy H1.

Ponieważ hipoteza alternatywna jest postaci H1 : m1 > m2, to wybieramy zbiór krytyczny postaci:

W = (t(2α; n1 + n2− 2); +∞)

Z tablicy 5 wyznaczamy wartość krytyczną rozkładu t-Studenta:

t(2α; n1+ n2− 2) = t(0.1; 15) = 1.75

Zatem zbiór krytyczny jest postaci:

W = (1.75; +∞)

4. Podejmujemy decyzję weryfikacyjną.

Obliczona wartośc statystyki testowej T = 23.09. Zbiór krytyczny W = (1.75; +∞)

Ponieważ obliczona wartość statystyki testowej należy do zbudowanego zbioru krytycznego, to na po- ziomie istotności α = 0.05 nalezy odrzucić hipotezę H0 (tzn. przyjąć H1).

Zatem na poziomie istotności α = 0.05 można twierdzić, że używanie proszku A daje lepsze efekty niż używanie zwykłego proszku B .

(4)

1. Stawiamy hipotezy H0 i H1 oraz wybieramy odpowiedni model.

Z treści zadania wynika, że badana cecha jest zerojedynkowa (1 = zamierza głosować; 0 = nie za- mierza głosować), szacujemy wskaźnik struktury p, czyli odsetek uprawnionych do głosowania, którzy zamierzają wziąć udział w wyborach.

Z treści zadania można wnioskować, że głosujących będzie więcej niż 60%, zatem hipotezy stawiamy następująco:

H0 : p = 0.6, H1 : p > 0.6.

Badana cecha jest zerojedynkowa, liczność próby n = 2500 jest większa od 100.

Zatem wybieramy Model dla weryfikacji hipotezy o wskaźniku struktury.

2. Obliczamy wartość statystyki testowej.

U =

Zn

n − p0

qp0(1−p0) n

Podstawiamy p0 = 0.6, n = 2500, Zn= 1600, czyli Znn = 0.64 . I otrzymujemy:

U =

Zn

n − p0

qp0(1−p0) n

= 0.64 − 0.60

q0.6·0.4 2500

= 0.04 0.01 = 4

3. Znajdujemy zbiór krytyczny dla dango poziomu istotności α i danej hipotezy H1.

Ponieważ hipoteza alternatywna jest postaci H1 : p > 0.6, to wybieramy zbiór krytyczny postaci:

W = (u1−α; +∞)

Podstawiamy α = 0.05. Z tablicy 3 wyznaczamy wartość kwantyla rozkładu normalnego N (0.1):

u1−α = u1−0.05= u0.95= 1.65

Zatem zbiór krytyczny jest postaci:

W = (1.65; +∞)

4. Podejmujemy decyzję weryfikacyjną.

Obliczona wartośc statystyki testowej U = 4. Zbiór krytyczny W = (1.65; +∞)

Ponieważ obliczona wartość statystyki testowej należy do zbudowanego zbioru krytycznego, to na po- ziomie istotności α = 0.05 nalezy odrzucić hipotezę H0 (tzn. przyjąć H1).

Zatem na poziomie istotności α = 0.05 można twierdzić, że więcej niż 60% uprawnionych do głosowania weźmie udział w tych wyborach.

(5)

1. Stawiamy hipotezy H0 i H1 oraz wybieramy odpowiedni model.

Z treści zadania wynika, że badana cecha jest zerojedynkowa (1 = oswiadczył, że oczekuje poprawy warunków pracy; 0 = nie oświadczył, że oczekuje poprawy warunków pracy).

Porównujemy wartości wskaźnika struktury w dwóch populacjach: kobiet i mężczyzn.

Oznaczmy przez p1 świstaków pracujących przy zawijaniu w sreberka, które oczekują poprawy warun- ków pracy, a przez p2 odsetek świstaków pracujących przy masowaniu krów, które oczekują poprawy warunków pracy.

Z treści wynika, że chcielibyśmy wykazać, że świstaki pracujące przy masowaniu krów częściej niż świ- staki pracujące przy zawijaniu w sreberka oczekują poprawy warunków pracy, zatem stawiamy hipotezy następująco:

H0 : p1 = p2, H1 : p1 < p2.

Badana cecha ma jest zerojedynkowa, liczności prób z obu populacji n1 = 100, n2 = 200 są większe lub równe od 100.

Zatem wybieramy Model dla weryfikacji hipotezy o dwóch wskaźnikach struktury.

2. Obliczamy wartość statystyki testowej.

U =

Zn1 n1 Znn2

2

rZn1+Zn2 n1+n2

1 − Zn1n +Zn2

1+n2

· nn1+n2

1·n2

Podstawiamy Zn1 = 50, Zn2 = 120, czyli Znn1

1 = 0.5 oraz Znn2

2 = 0.6 . I otrzymujemy:

U =

Zn1 n1 Znn2

2

rZn1+Zn2 n1+n2

1 −Zn1n +Zn2

1+n2

· nn1+n2

1·n2

= 0.5 − 0.6

r

170 300

1 − 170300· 20000300

= −0.10

0.06 = −1.67 3. Znajdujemy zbiór krytyczny dla dango poziomu istotności α i danej hipotezy H1.

Ponieważ hipoteza alternatywna jest postaci H1 : p1 < p2, to wybieramy zbiór krytyczny postaci:

W = (−∞; −u1−α)

Podstawiamy α = 0.01. Z tablicy 3 wyznaczamy wartość kwantyla rozkładu normalnego N (0.1):

u1−α = u1−0.01= u0.99= 2.33 Zatem zbiór krytyczny jest postaci:

W = (−∞; −2.33) 4. Podejmujemy decyzję weryfikacyjną.

Obliczona wartośc statystyki testowej U = −1.67. Zbiór krytyczny W = (−∞; −2.33)

Ponieważ obliczona wartość statystyki testowej nie należy do zbudowanego zbioru krytycznego, to na poziomie istotności α = 0.05 nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy H0 (tzn. przyjęcią H1).

Zatem na poziomie istotności α = 0.05 nie ma podstaw by twierdzić, że w badanej populacji świstaki pracujące przy masowaniu krów częściej niż świstaki pracujące przy zawijaniu w sreberka oczekują poprawy warunków pracy.

Cytaty

Powiązane dokumenty

[r]

Naszym zadaniem jest, na podstawie badanej próbki, orzec o właściwości całej populacji; tutaj konkretnie jest to nieznana wartość oczekiwana.. Aby móc w ogóle rozwiązać to

Pokazać, że przy odwzorowaniu w = 1/z środek okręgu nie przechodzi na środek obrazu

Ponieważ obliczona wartość statystyki testowej nie należy do zbudowanego zbioru krytycznego, to na poziomie istotności α = 0.05 nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy H 0

Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą parametrycznych testów istotności dla wartości oczekiwanych, wariancji i wskaźników struktury.. Weryfikacja hipotez statystycznych

W wyniku takiego przebiegu reakcji, po przyłączeniu 2 moli HBr otrzymuje się produkt z atomami bromu położonymi po tej samej lub po przeciwnych stronach płaszczyzny

Rolnicy dodają czasami do gleby tlenek wapnia. Napisz, jak w wyniku tego działania zmienia się pH gleby. Napisz równanie reakcji, która uzasadnia odpowiedź.. Wymień czynniki,

Błędem I rodzaju nazywamy błąd wnioskowania polegający na odrzuceniu hipotezy, gdy w rzeczywi- stości jest ona prawdziwa.. Błędem II rodzaju nazywamy błąd wnioskowania