Egymintás próbák
Az egymintás próbák, egyetlen mintából tesznek következtetést a eloszlás hiányzó paramétereire.
-próba
Adott egy elemű minta, melynek szórása () ismert. Tegyük fel hogy, .
Az próba nullhipotézise (), hogy az eloszlás várható értéke valamilyen ellentétes relációban áll () egy általunk választott értékkel.
Ellenhipotézise (), hogy az eloszlás várható értéke, a nullhipotézis relációjával ellentétes (), relációban áll az értékkel.
Ha a nullhipotézis teljesül, a
próbastatisztika standard normális eloszlású.
Ezt követően az általunk definiált szignifikanciaszint alapján meghatározzuk kritikus tartományokat. Ehhez a sűrűségfüggvény inverze, azaz szükséges, ami egy bonyolult függvény, értékeit táblázatból olvassuk ki.
Ehhez meg kell találnunk az -hoz legközelebbi értéket, ekkor a cella oszlopának és sorának fejléccelláiban szereplő számok összege.
Ismerjük, az elmúlt négy évben, hány fok volt az október 18.-i középhőmérséklet Budapesten:
S = [14.8, 12.2, 16.8, 11.1]
A középhőmérséklet szórása: .
Legyen a szignifikanciaszint: .
- b) kisebb mint 15°C
- d) nem 15°C
Október 18-án 15°C alatt volt-e Budapesten a napi középhőmérséklet?
Ekkor nullhipotézisként azt tesszük fel, hogy a napi középhőmérséklet 15°C fölött volt azaz .
Ekkor ellenhipotézisünk :
Mivel ismerjük a szórást, -próbát fogunk használni. Meg kell határozni a mintaátlagot:
A nullhipotézist akkor utasítjuk el, ha a próbastatisztika () értéke kisebb mint .
Az értéket táblázatból tudjuk kiolvasni:
0.00 | 0.02 | 0.04 | 0.05 | |
---|---|---|---|---|
-1,6 | 0,0548 | 0,0526 | 0,0505 | 0,0495 |
A keresett érték nem szerepel a táblázatban. Mivel , ezért értéke valahol és között van. Az egyszerűség kedvért válasszuk értékül a két szám átlagát.
Mivel , ezért nem utasítjuk el a nullhipotézist. Így nincs bizonyítékunk arra, hogy a középhőmérséklet 15°C alatti lenne.
Különbözni fog-e az október 18-i középhőmérséklet Budapesten a 15°C-tól.
Ekkor nullhipotézisünk , ellenhipotézisünk .
A próbastatisztikát már ismerjük az előző feladatból: .
A kritikus tartományok azonban az eloszlás két végén találhatóak., ezért a konfidenciaintervallum:
A táblázatból: . Tehát a konfidenciaintervallum:
Mivel , ezért elfogadjuk a nullhipotézist. Tehát nincs elég bizonyítékunk arra, hogy nem 15°C lesz a középhőmérséklet.
-próba
Az próbához hasonló, de ismeretlen ezért egy torzítatlan becsléssel, az minta korrigált tapasztalati szórásával fogjuk helyettesíteni.
Egy null és ellenhipotézist teszünk.
Ha a nullhipotézis teljesül, akkor a
statisztikai próba paraméterű Student-féle -eloszlást követ. Ennek értékeit táblázatból olvassuk ki.
Ez a táblázat nem ekvivalens a standard normális eloszlás táblázatával!
Ezt követően a nullhipotézis vizsgálatánál az -próbával azonos módon járunk el.
Oldjuk meg az 5.2/B feladatot úgy, hogy nem ismerjük értékét. Mivel ismeretlen egyértelműen -próbát kell végeznünk. Hipotéziseink változatlanok: .
Becsüljük először -t:
Ezt felhasználva:
Ami Student eloszlást követ, melynek paramétere . Szignifikanciaszintünk továbbra is , ezért a értéket keressük, amit táblázatból tudunk kiolvasni.
szignifikanciaszint () | ||||
---|---|---|---|---|
Eloszlás paramétere | 0,10 | 0,05 | 0,025 | 0,01 |
1 | 3,078 | 6,314 | 12,71 | 31,82 |
2 | 1,886 | 2,920 | 4,303 | 6,965 |
3 | 1,638 | 2,353 | 3,182 | 4,541 |
A Student-féle eloszlás szimmetrikus ezért .
Mivel , ezért a konfidenciaintervallumba esik, így elfogadjuk a nullhipotézist.