Hypoteesin testaus

Kertailen lukion tilastomatematiikkaa ja erityisesti hypoteesin testausta. Asiaa ei käsitellä oppikirjassa kovin perusteellisesti, käydään lähinnä läpi kaksi esimerkkiä. Toisessa esimerkissä tutkitaan pituuden mittausta, ja tietyn matkan pituuden s väitetään olevan 742,0 metriä. Syventymättä tehtävän yksityiskohtiin, todetaan vain, että tehtävänä on testata merkitsevyystasolla 0,01, onko pituus 742,0 ja että voidaan käyttää normaalijakaumaa. Kymmenen suoritetun mittauksen keskiarvo on 742,6 ja mittausvirheen keskihajonnan tiedetään olevan 0,8. Oppikirjassa tehdään kaksi testausta seuraavasti:

Testi 1: H(0): s = 742,0 ja H(1): s eri kuin 742,0
Testi 2: H(0): s= 742,0 ja H(1): s > 742,0

Nyt esitän varsinaisen kysymykseni: tarkoittaako ehto
s eri kuin 742,0
samaa kuin s > 742,0 tai s < 742,0?

Mikäli näin olisi, saadaan todennäköisyydeksi (normaalijakauma), että tulee havaintotuloksen mukainen tai vielä suurempi poikkeama vastahypoteesin suuntaan:

P(X > 742,6) tai P(X < 742,6) = [1 - fii(2,37)] [ fii(2,37)] = 1.

Todennäköisyys olisi siis aina 1, kun sovelletaan normaalijakaumaa. Tämä tuntuu väärältä, ja oppikirjassa (ilman perusteluja) tutkitaankin tehtävän ratkaisussa vastaavaa luottamusväliä, jonka avulla päätellään, että H(0):aa ei ole syytä hylätä. Toisaalta maalaisjärki ehkä sanoisi, että ehto s eri kuin 742,0 tarkoittaa samaa kuin s > 742,0 tai s < 742,0. Miksi näin ei voida kuitenkaan ajatella?
268
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 2

Vanhimmat

Normaalijakaumaa noudattavalle satunnaismuuttujalle pätee aina P(X=tietty luku)=0. Tilastollinen testaus etenee seuraavasti:

1. Tunnistetaan käytettävissä oleva data. Tämä on testin yleinen hypoteesi.
-Tässä: Mittaukset ovat riippumattomia ja normaalisti jakautuneita. Keskihajonta on 0,8.

2. Muodostetaan nollahypoteesi, eli se minkä pätevyyttä testataan.
-Tässä: H0: Matkan pituus on 742,0 m.

3. Muodostetaan vaihtoehtoinen hypoteesi.
-Tässä: Matkan pituus ei ole 742,0 m. Siis pituus >742,0mm tai pituus < 742,0 m.

4. Lasketaan testisuureen arvo:
Tässä laskettu valmiiksi: Kymmenen mittauksen keskiarvo on 742,6m.

Nyt varsinaiseen kysymykseesi.

Tilastollisessa testissä lasketaan niin kutsuttu p-arvo. Se kertoo, mikä on todennäköisyys, että testisuure on laskettu tai vielä epätodennäköisempi. Siis kun testisuureeksi on saatu 742,6 m, joka poikkeaa 742,0 m arvosta 0,6 metriä, niin määritetään todennäköisyys, että sillä ehdolla, että nollahypoteesi pätee (eli, että aidan pituus on 742,0m) saadaan kymmenen mittauksen keskiarvoksi luku, joka poikkeaa 0,6 metriä tai enemmän aidan pituudesta.

Lasketaan siis P(itseisarvo(kymmenen mittauksen keskiarvo -742,0)>0,6 , sillä ehdolla, että nollahypoteesi pätee, eli jokaisen mittauksen odotusarvo on 742,0). Tämä on testin p-arvo.

Viimeisessä vaiheessa joko hylätään tai ei hylätä nollahypoteesi. Jos p-arvo on suurempi kuin merkitsevyystaso, nollahypoteesi hylätään. Muutoin se jää voimaan.

Äänestä
  • Kiitos paljon avusta! Oppikirjassa ei puhuttu mitään p-arvosta, mikä haittasi luonnollisesti asian ymmärtämistä.

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


ldskegkd kirjoitti:

Kertailen lukion tilastomatematiikkaa ja erityisesti hypoteesin testausta. Asiaa ei käsitellä oppikirjassa kovin perusteellisesti, käydään lähinnä läpi kaksi esimerkkiä. Toisessa esimerkissä tutkitaan pituuden mittausta, ja tietyn matkan pituuden s väitetään olevan 742,0 metriä. Syventymättä tehtävän yksityiskohtiin, todetaan vain, että tehtävänä on testata merkitsevyystasolla 0,01, onko pituus 742,0 ja että voidaan käyttää normaalijakaumaa. Kymmenen suoritetun mittauksen keskiarvo on 742,6 ja mittausvirheen keskihajonnan tiedetään olevan 0,8. Oppikirjassa tehdään kaksi testausta seuraavasti:

Testi 1: H(0): s = 742,0 ja H(1): s eri kuin 742,0
Testi 2: H(0): s= 742,0 ja H(1): s > 742,0

Nyt esitän varsinaisen kysymykseni: tarkoittaako ehto
s eri kuin 742,0
samaa kuin s > 742,0 tai s < 742,0?

Mikäli näin olisi, saadaan todennäköisyydeksi (normaalijakauma), että tulee havaintotuloksen mukainen tai vielä suurempi poikkeama vastahypoteesin suuntaan:

P(X > 742,6) tai P(X < 742,6) = [1 - fii(2,37)] [ fii(2,37)] = 1.

Todennäköisyys olisi siis aina 1, kun sovelletaan normaalijakaumaa. Tämä tuntuu väärältä, ja oppikirjassa (ilman perusteluja) tutkitaankin tehtävän ratkaisussa vastaavaa luottamusväliä, jonka avulla päätellään, että H(0):aa ei ole syytä hylätä. Toisaalta maalaisjärki ehkä sanoisi, että ehto s eri kuin 742,0 tarkoittaa samaa kuin s > 742,0 tai s < 742,0. Miksi näin ei voida kuitenkaan ajatella?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu