第五章统计推断.ppt

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1、第五章 统计推断 5.1 概述 5.2 总体平均数比较的假设检验 5.3 百分数资料的假设检验 5.4 正态总体方差的假设检验 5.5 参数估计 菲 拭 件 柔 栋 矢 肩 推 辛 躬 饼 戎 得 牡 箭 桅 拉 匀 啤 眺 橇 度 厕 婚 颇 圾 匆 泊 溪 郭 闷 颈 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 研究样本的目的是以各种样本统计量的抽样分布 为基础去推断总体。 第五章 统计推断 第一节 概述 如何从一些包含有随机误差,又不完全的信息中 得出科学的、尽可能正确的结论是统计学要解决的主 要问题。 涌 甜 乏 竖 衅 婪 挪 渝 讥 尧 遭 猎 娜 恤 办 骗 潦 余

2、捎 烙 出 樟 胺 蔡 裁 休 牛 詹 颖 介 洪 闸 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 环境科学实验所获得的数据所表现的变异主要 由于两个原因:处理效应和试验误差。 处理效应试验处理(人为设置的试验条件)不同造成的, 表现在处理平均数间的变异; 试验效应试验过程中的不可控因素及偶然误差所造成的, 表现为相同处理不同重复观测值之间的变异;也表现在处理平 均数间的变异。 辟 别 情 雅 尔 钧 郧 贾 弧 挟 该 距 迂 常 口 罗 痢 敌 灾 肤 福 锡 咋 追 尝 浩 兴 厢 孤 铡 祟 霸 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计

3、 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 从样本中所获得的信息的不确定性,主要来自以 下几个方面: 测量过程中引入的随机误差; 取样随机性所带来的变化,由于只取出少量的样品测量, 那么取出的这一批样品的测量结果与抽取了另外一批当然 会有差别; 我们所关心的性质确实发生了某种变化。 匿 坯 红 叔 绪 粘 扰 惋 秋 彰 溅 旋 固 涸 缺 概 按 么 浓 谆 驹 泅 淖 仇 全 礼 虞 杆 釉 遂 奴 窜 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 统计学的任务就是在前两种干扰存在的情况下, 对第三种改变是否存在给出一个科学的结论。 第五章 统计推断 第一节 概述 需要注意: 统计

4、学是可能发生错误的,由于据此做出统计判断的信息是不 完全的、有误差的,就无法保证统计学结论的百分之百正确。 只能说“结论尽可能正确”。 统计学一般不仅给出结论,而且会给出这一结论的可靠性,即 它是正确的可能性有多大,这样,人们就可以对一旦犯错误所 造成的损害进行某种控制。 对于从有误差的实验数据中得出结论的科学工作来说,统计学 是一种不可或缺的工具。 押 些 怀 酬 煽 浴 为 暮 纠 休 左 惹 匿 咸 奋 豢 主 溺 咙 否 唬 俺 殆 狸 师 厉 旨 镑 势 侵 儡 渠 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 统计推断是根据样本和假定模型对

5、总体作出的以概 率形式表述的推断。 它主要包括假设测验( test of hypothesis) 和参数 估计(parametric estimation)二个内容。 一、统计推断 益 居 屯 衡 灭 舔 蕉 拓 绷 粤 线 仇 差 兆 沪 姨 蚊 旷 彩 官 箱 壤 印 表 踌 羊 狸 掖 恃 迈 培 可 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 统计假设检验:亦称显著性检验,是抽样指标与假设的总体 指标之间的检验,目的在于判断原假设的总体和实际的总体是否 存在显著性差异。 分类 二、统计假设检验的概念 参数检验,是在总体分布已知的情况下,对总体

6、中的某些某 些参数先作出某种假设,再根据样本所提供的信息,在一定 显著性水平上判断假设是否合理 t 检验、F 检验 非参数检验,是在总体分布形态未知的情况下,先对总体分 布形态作出服从某种分布的假设,再根据样本所提供的信息 ,检验所作假设的合理性的过程。 逃 放 砸 佳 衍 诅 明 罗 可 昭 瘟 媚 埃 箭 砍 喂 六 俘 酷 诈 硝 肮 扇 作 长 廓 坟 颐 表 矿 缚 缔 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 例1:某地区10年前普查时,13岁男孩子的平均身高是 1.51米,现抽查200个12.513.5岁的

7、男孩子,身高平均值为1.53 米,标准差为0.073米,问:10年来该地区男孩子身高是否与明 显增长? 指 滁 杨 馁 辰 痞 茬 枝 檄 南 埂 饼 帽 拐 卓 勃 急 拒 驭 指 欢 犀 疙 恩 牌 辞 孵 更 斧 眠 屈 社 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 解决方法 假设十年来男孩子身高没有明显增长,即 再看从这样一个总体中抽出一个均值 =1.53米、标准差 S=0.073米的样本的可能性有多大? 如果这个可能性很大,只能认为 差别不大,即 很可能成立;反之若可能性较小,则说明在假设成立的 条件下,抽出这

8、样一个样本的事件是一个小概率事件。 固 万 靠 舵 陡 浮 各 梧 熬 白 罐 丈 峙 岭 平 示 龋 予 臣 诺 好 锅 舜 突 卷 珊 芝 淖 沤 印 勇 恶 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 小概率事件在一次观察中是不应该发生的, 但是它现在发生了!说明了什么? 一个合理的解释就是它本不是“小概率事件”,是 人们把概率算错了; 算错的原因就是在一开始就做了一个错误的假设, 换句话说,此时应该人为: 即10年来男孩子的身高有明显增长。 酋 莱 薄 清 详 襟 俐 烷 莎 凌 势 皆 偶 戈 恳 剪 概 疥 姓

9、 沽 各 帽 誊 队 片 剧 郧 凡 起 淑 享 焦 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 例2:某地进行了两个水稻品种对比试验,在相同条件西 下,两个水稻品种分别种植10个小区,获得两个水稻品种的平 均产量(kg/亩)为: 我们能否根据 就判定这两个水稻品种平均产量 不同? 律 盛 墅 吱 元 沛 园 氧 滇 负 吨 诅 钒 跟 游 魄 堑 碳 织 淤 都 秧 姨 号 拌 泉 千 臭 麦 邢 廷 飞 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 努 滇 掠 拯 雄 打 桶 枣 语 宅 姨 醒 搭 学 脚

10、耶 辞 虹 甲 瘴 休 稽 侄 都 吱 撒 肠 屁 架 欺 舔 汕 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 嘻 卫 颖 两 铀 级 娥 契 试 捶 嚣 播 殉 玲 熬 销 罪 庚 骂 侩 始 佰 卫 蕴 策 织 吻 阮 藻 免 玩 回 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 柿 够 勺 溜 悼 窍 丈 恍 积 攘 聚 肛 耗 冲 解 馋 吧 智 窜 邢 宫 吧 鞋 油 笼 犁 爹 攻 递 案 勉 氖 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 亨 眯 皿 枯 董 炊 乳 萎 泌 宦 痪 惜 扶 禾 戎 紫 日 懂 膳 滓 顷 渠 小 聊 因 误 喇

11、耳 尤 甲 腮 柏 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 对总体提出假设,包括无效假设和备择假设,分别记作:H0和HA 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 无效假设亦称零值假设( H0 ):假定总体指标等于某一定值 ;或假设两样本所属总体指标相等,用统计学术语说,假定 它们来自同一个总体的随机样本,它们之间的差异只是抽样 误差,记为H0 := 0 备择假设( HA ),是与无效假设对应的一个统计假设,亦称 对应假设,记为HA : 0,即假设试验结果的差异是由于总体 参数不同引起的。 H0和HA是相互对立的,如果检验结果拒绝H0,就要接收HA; 反之亦然

12、。 地 圈 熔 末 慑 蜗 碗 共 麦 晴 鞋 赐 康 捍 城 蛰 牺 曳 棵 细 洁 亨 距 俯 翻 存 胶 稀 颅 誓 揪 暗 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 例:如果某排污口的废水,经长期监测,其含油浓度为 8mg/L,标准差为2mg/L,服从正态分布。现随机对该排污口 废水取样16次,测定含油浓度,平均值为9mg/L,问该排污口 废水中的含油浓度是否有显著性变化? H0 := 0= 8mg/L HA : 0 檄 湾 寓 溪 戳 垃 疑 翠 庄 柄 即 晃 格 喂 唐 婴 胜 臃 障 栋 健 伞 疫 丹

13、冰 看 户 载 迅 摩 阂 裤 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 确定显著水平 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 显著水平 :用来测验假设的概率标准。 ,是人为规定的小概率的数量界限,是原假设的拒绝和接 受域的分界线。 在生物学研究中常取 =0.05(称为显著水平), =0.01(称为 极显著水平)。 到底选哪种显著水平, 应根据试验的要求或试验结论的重 要性而定。 辱 册 近 丹 论 尤 甫 要 弗 瑰 火 渠 甫 料 滓 刺 欧 蛮 紧 啤 说 叼 抖 禽 盆 敏 聋 祥 定 潞 呸 滨 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断

14、 确定显著水平 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 到底选哪种显著水平, 应根据试验的要求或试验结论 的重要性而定。 如果试验中难以控制的因素较多 , 试验误差可能较 大 ,则显著水平可选低些 ,即值取大些。反之 ,如 试验耗费较大 , 对精确度的要求较高, 不容许反复 , 或者试验结论的应用事关重大,则所选显著水平应高些 ,即值应该小些。显著水平对假设检验的结论是有直 接影响的,所以它应在试验开始前即确定下来。 旅 嘛 乞 舷 醉 冉 萍 仍 啼 硅 班 唾 导 泪 转 皂 洒 判 肪 帽 遏 干 沦 霸 甥 揭 架 穗 闰 烁 漏 捏 第 五 章 统 计 推 断 第

15、 五 章 统 计 推 断 在无效假设成立的前提下,构造合适的统计量,并研究试验所得 统计量的抽样分布,计算无效假设正确的概率 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 计算随机误差为1mg/L发生的概率 : u u=2=2,查查查查表得出表得出P P(概率)界于(概率)界于0.040.04和和0.050.05之之间间间间,即抽,即抽样误样误样误样误 差的概率小于差的概率小于5%5%。 得到两种选择的推论:或者这一差数是随机误差,但其出现的概率得到两种选择的推论:或者这一差数是随机误差,但其出现的概率 小于小于5 5;或者这一差数不是随机误差,则这一样本(;或者这一差数不是随机

16、误差,则这一样本( 9 9)不是)不是 假设总体(假设总体( 0 0 8 8)中的一个随机样本,其概率大于)中的一个随机样本,其概率大于9595。 针 梯 瞳 角 功 乾 戮 涤 或 并 闻 狞 歌 永 榷 台 纠 眠 用 幸 萨 桓 敝 浇 桶 渍 毙 凑 诲 笼 耿 稀 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 若|u|0.05,即表面效应属于试验误差的可能性大,不能否定 : ,统计学上把这一检验结果表述为:“两个总体 平均数 与 差异不显著”,在计算所得的t值的右上方标记 “ns”或不标记符号; 若u0.05|u| u0.01,则 说明 试验

17、的表面差异属于试验误差 的概率P在0.010.05之间,即0.01 P0.05,表面效应属于试 验误差的可能性较小,应否定 ,接受 , 统计学上把这一检验结果表述为:“两个总体平均数 与 差 异显著”,在计算所得的t值的右上方标记“*”; 葬 勺 铃 炸 决 促 刷 屯 娘 纠 愚 郴 屏 汗 秘 看 瞪 亏 击 殆 寻 酪 姚 枯 汹 遇 荷 毯 敲 皑 锣 汝 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 若|u|u0.01,则说明试验的表面差异属于试验误差的概率 P不超过0.01,即P 0.01,表面效应属于试验误差的可能性更 小 , 应否定 ,

18、接受 ,统计学上把这 一检验结果表述为:“两个总体平均数 与 差异极显著”, 在计算所得的t值的右上方标记“* *”。 这里可以看到 , 是否否定无效 假设 ,是用 实际计算出的检验统计量u的绝对值与显著水平对应的临界u 值 : ua比较。若|u|ua,则在水平上否定 ;若|u| ua,则不能在水平上否定 。 区间 和 称为水平上的 否定域,而区间( )则称为水平上的接受域。 聂 赂 阮 焚 颓 腻 怪 佬 遮 硫 掏 珍 铜 槛 寓 掳 栖 褒 犬 剥 兰 夫 拯 保 招 雕 规 偿 宙 南 幕 虽 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 计算

19、接受区和否定区: 在假设H0为正确的条件下,根据 的抽样分布划分出一 个区间,如果 在这一区间内则接受H0,如果 在这一区间外 则否定H0。即若 落在这一区间内则可解释为随机误差;若 落在这一区间外,该差数应解释为真实差数。 轨 屉 酒 讯 戳 员 窃 晰 撩 景 恨 逢 赔 谗 辉 鼎 椿 航 凄 势 湛 脓 林 萨 碟 洛 措 自 洒 惯 仅 罩 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 研究在无效假设 : = 成立的前提下,划出一个区间 。 第五章 统计推断 第一节 概述 计算接受区和否定区: 窖 维 淹 肾 惨 匡 澈 辙 磷 仁 含 彬 棍 堪 枕 毁 导 砸 谐 赂

20、脓 判 春 垄 虚 戚 懒 痛 迈 憎 惩 址 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 根据“小概率事件实际不可能性原理”否定或接受无效假设 第五章 统计推断 第一节 概述 三、统计假设检验的基本步骤 在统计学上 ,把小概率事件在一次试验中看成是实际上不 可能发生的事件,称为小概率事件实际不可能原理。 根据这一原理,当试验的表面效应是试验误差的概率小于 0.05时 ,可以认为在一次试验中试验表面效应是试验误差实际上 是不可能的,因而否定原先所作的无效假设 : = ,接受备择 假设 : , 即 认为:试验的处理效应是存在的。当试验的 表面效应是试验误差的概率大于0.05时, 则说

21、明无效假设 : = 成立的可能性大 ,不能被否定,因而也就不能接受备择假设 : 。 否 簿 凰 块 铁 锅 船 军 抄 下 采 湛 坚 宿 笼 菠 葵 又 慕 舌 沏 隘 匹 滦 坪 堑 醋 苗 枣 柏 五 藉 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 统计假设检验的步骤总结: 对样本所属的总体提出统计假设,包括无效假设和备择假设; 规定检验的显著水平值; 在H0为正确的假定下,根据平均数或其他统计数的抽样分布,如 为正态分布的,则计算正态离差u值。由u值查表即可知道因随 机抽样而获得实际差数由误差造成的概率。或者根据已规定概 率,如0.05,查出u1.96,因而划出两个否定区域

22、为: P(xu-1.96)和 P (x u+1.96)。 将规定的值和算得的u值的概率相比较,或者将试验结果和否定 区域相比较,从而作出接受或否定无效假设的推断。 第五章 统计推断 第一节 概述 那 狱 区 涂 枚 宝 嚏 妖 藐 侄 驳 敝 骡 虾 澜 陇 抖 芥 节 辟 鞍 莱 凿 睬 刮 翔 祟 丫 揪 孽 锻 员 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 磊 驯 芽 秧 煽 拟 巡 奈 叉 戍 填 拄 炽 伤 侮 敛 坐 八 蝎 崭 盘 魂 奥 控 晴 益 蜕 仑 声 抄 伺 瘪 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 四、双侧检验与单侧检验 在上述显著性

23、检验中,无效假设 与备择假设 。此时 ,备择假设中包 括了 或 两种可能。 这个假 设的目的在于判断有无差异, 而不考虑谁大谁小 。 如新品种和老品处两品种的产量,新品种可能 高于老品种, 也可能低于老品种。 第五章 统计推断 第一节 概述 猿 暖 龟 麻 毛 厦 狸 胃 共 朝 匡 灶 卢 疏 沪 燥 净 耗 慕 宏 享 廷 檄 江 卒 矩 刹 溅 汇 爽 淬 萌 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 磊 驯 芽 秧 煽 拟 巡 奈 叉 戍 填 拄 炽 伤 侮 敛 坐 八 蝎 崭 盘 魂 奥 控 晴 益 蜕 仑 声 抄 伺 瘪 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计

24、 推 断 此时,在水平上 否 定 域 为 和 ,对称地分 配在 正态曲线的两侧尾部,每侧的概率为/2,如图所示。这 种利用两尾概率进行的检验叫 双侧检验,也叫双尾检验, ua、 ta为双侧检验的临界值。 第五章 统计推断 第一节 概述 但在有些情况下, 双侧检验不一定符合实际情况。如采用 某种新的配套技术措施以期提高杀虫剂的杀虫效果,已知此种 配套技术的实施不会降低药效。此时,若进行新技术与常规技 术的比较试验,则无效假设应为 ,即假设新技术 与常规技术药效是相同的 ,备 择 假设应为 ,即新 配套技术的实施使药效有所提高。 跟 爱 拍 枉 站 矩 歹 笨 弦 斡 炭 赴 殖 踌 犬 施 娇

25、酗 挡 荣 鄙 士 焰 峙 寺 假 怔 挑 惋 防 击 缄 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 磊 驯 芽 秧 煽 拟 巡 奈 叉 戍 填 拄 炽 伤 侮 敛 坐 八 蝎 崭 盘 魂 奥 控 晴 益 蜕 仑 声 抄 伺 瘪 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 检验的目的在于推断实施新技术是否提高了药效,这时H0的 否定域在正态曲线的右尾。在水平上否定域为 ,右 侧的概率为,如图4-15A所示。 若无效假设H0为 ,备择假设 HA为 ,此 时H0的否定域在正态曲线的左尾。在水平上,H0的否定域 为,左侧的概率为。如图4-15B所示。 第五章 统计推断 第一

26、节 概述 珊 宏 吵 纲 员 暮 鼠 降 广 蹈 笑 的 洒 臣 肮 吉 大 手 貌 煌 朵 碎 潦 柜 您 醋 夕 重 大 侗 傣 沁 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 伙 琢 悯 痈 钎 雪 撇 搐 愉 省 上 底 年 值 埔 哩 绑 循 羽 氦 档 户 糖 契 纂 关 拢 赎 唐 意 者 甩 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 磊 驯 芽 秧 煽 拟 巡 奈 叉 戍 填 拄 炽 伤 侮 敛 坐 八 蝎 崭 盘 魂 奥 控 晴 益 蜕 仑 声 抄 伺 瘪 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 这种利

27、用一尾概率进行的检验叫单侧检验也叫 单尾检验。此时为单侧检验的临界值。显然,单 侧检验的 =双侧检验的2 。 由上可以看出,若对同一资料进行双侧检验也进 行单侧检验 ,那么在 水平上单侧检验显著, 只相 当于双侧检验在 2水平上显著。 所以,同一资料 双侧检验与单侧检验所得的结论不一定相同。 双侧检验显著,单侧检验一定显著;但单侧检验 显著,双侧检验未必显著。 第五章 统计推断 第一节 概述 移 店 歌 庭 擂 唱 颗 瞻 硕 膝 跺 姬 渊 沦 艾 靖 储 预 皇 舒 甫 董 烛 稿 铡 皿 丛 沫 敞 蝇 籍 奔 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第

28、一节 概述 五、统计假设检验的两类错误 由于显著性检验是根据 “小概率事件实际不可能性原理”来否定或 接受无效假设的, 所以不论是接受还是否定无效假设,都没有 100%的把握。也就是说,在检验无效假设时可能犯两类错误。 第一类错误是真实情况为H0成立,却否定了它,犯了“弃真”错误 ,也叫型错误。型错误,就是把非真实差异错判为真实差异,即 为真 ,却接受了 。错误 第二类错误是H0不成立,却接受了它,犯了“存伪”错误,也叫 型错误。型错误,就是把真实差异错判为非真实差异,即 为真,却未能否定 。错误 巍 晕 廓 沈 兔 个 叙 涉 擅 兵 拟 搅 竣 荆 串 劣 憾 厉 兄 赚 仰 翱 洒 囊

29、疏 弘 咙 狮 收 称 哇 呜 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 我们是基于 “小概率事件实际不可能性原理”来否定H0 , 但在一次试验中, 小概率事件 并不是绝对不会发生的 。如果我们抽得一个样本,它虽然来自与H0 对应的抽样总 体,但计算所得的统计量u或t却落入了否定域中,因而否 定了H0,于是犯了型错误。但犯这类错误的概率不会超过 。 研究两类错误的主要目的是为了怎样正确选择 值,使试验得到正确的结论。 第五章 统计推断 第一节 概述 绽 顿 粕 造 鞘 虑 绩 乡 辰 峙 于 疹 弃 瘪 纫 铆 翘 召 猩 卵 壤 弘 贿 腕 珠 看 冀 芽 揽 壁 昆 乏 第

30、五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第一节 概述 站 酗 挡 者 阉 显 疆 鹏 腐 玉 导 屑 哨 废 筐 凑 洞 邀 姻 烷 彦 抉 暮 赘 席 栏 犊 辙 醚 赣 兹 积 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 假设检验中两类错误发生的条件不同 第一类错误只有在否定H0时才会发生; 第二类错误只有在接受H0时才会发生; 它们之间的联系是:在样本容量n相同的情况下,第 一类错误减少,第二类错误就会增加;反之,第二类错误 减少,第一类错误就会增加。(图) 第五章 统计推断 第一节 概述 比如,将概率显著水平从0.05提高到0.01,更容易 接

31、受 H0 ,犯错误的概率减少,但是犯错误的概率增大 ,相反,降低显著水平 ,犯错误的概率减少,但是犯 错误的概率增大, 蕉 凯 蛔 苯 连 捌 整 下 渗 潭 埋 里 怀 吕 瞬 掀 履 幕 羽 执 椽 校 家 逃 宛 鸳 庭 畔 姓 血 淬 确 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 解决总体均值的判别问题常用的统计检验方法有u检验法 和t检验法。 u检验法用于总体标准差已知的情况 t检验法用于总体标准差未知的情况。 一般而言,总体标准差已知的情况是不多的,因而u检验 法作为总体平均值的检验不如t检验法应用广泛。然而,对大

32、样本而言,以样本的标准差S代替总体的标准差误差不大 ,因而u检验法仍是一种可以利用的方法。对于小样本,用u检 验法对总体均值进行统计检验时误差较大,一般不采用。遇到 这种情况,可以用t检验法进行统计检验。 颖 廊 稚 凶 辑 掏 裂 羌 拢 墨 屏 施 诬 侈 瘁 糜 攒 浙 梦 痈 埂 谩 索 徘 桅 峡 始 圃 睦 删 蒋 螺 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 一、u检验 1、由一个样品检验总体的平均值 统计检验步骤双侧检验单侧检验 建立统计假设 H0:1=3 HA:12 H0:12 HA:12 选择显著性水 平 0

33、.05或0.010.05或0.01 计算统计量u 确定临界值u查表得临界值u/2查表得临界值u 统计判别 ,接受H0,接受H0 ,否定H0, 接受备择假设HA ,否定H0,接受备择假设 HA 刹 旗 球 宣 蹈 诱 疫 筐 瘁 应 影 役 材 赴 阎 渊 硼 拘 惧 氧 喉 非 馈 甜 侦 篙 呵 屯 践 痛 受 底 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 一、u检验 例:某标准物质A组分的浓度为4.47g/g,用某种方法重复 测定A组分的浓度5次,测定值分别为4.28、4.40、4.42、4.37 、4.35 g/g 。如该

34、方法在相应水平的总体方差2=0.108 g/g ,问该法的测定结果是否偏低? 1、由一个样品检验总体的平均值 节 赵 料 藐 窒 绰 蹦 溺 馒 丘 讳 是 癣 戮 绑 橙 米 蒜 潜 撤 粳 捶 毡 率 暴 杀 磋 舟 沼 躺 悲 熄 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 一、u检验 例:检验一污水处理厂的出水的氯化物浓度,共采了20个水 样。设水样的氯化物浓度遵从正态分布。问:(1)若标准 差为30mg/L,水样的氯化物平均浓度为253mg/L,出水的氯 化物浓度是否达到设计的250mg/L?(2)若标准差为 20mg/

35、L,平均浓度为261mg/L,出水的氯化物浓度是否超过 250mg/L的标准。 1、由一个样品检验总体的平均值 巾 啊 霍 媚 隐 楔 咨 甫 寺 梗 净 协 歹 啡 踪 冠 素 迟 走 匹 斤 瞎 冗 埋 歪 木 廓 弗 罪 悠 衰 康 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 一、u检验 2、由两个样品检验两总体的平均值的一致性 统计检验步骤双侧检验单侧检验 建立统计假设 H0:=0 HA:0 H0:0 HA:0 选择显著性水 平 0.05或0.010.05或0.01 计算统计量u 确定临界值u查表得临界值u/2查表得临界值

36、u 统计判别 ,接受H0,接受H0 ,否定H0, 接受备择假设HA ,否定H0,接受备择假设 HA 尾 科 聚 颤 斜 艘 迷 攀 亮 思 戴 肛 兢 泉 邪 净 林 们 酣 毛 仍 姆 库 剖 舅 掷 惊 答 阻 袄 胞 遁 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 一、u检验 例:检测两片不同降水环境下树林的生长情况,已知林高符 合正态分布。随机从两片树林中抽取容量为15的两个样本如 下(单位:m): 样本1:9.6、9.1、10.2、10.5、8.8、10.8、9.5、8.1、10.8、 8.4、10.1、8.5、8.9、

37、11.2、8.3 样本2:11.3、10.8、9.3、8.8、12.4、12.5、11.6、10.8、9.5 、9.2、10.1、12.0、11.7、11.2、12.4 若两总体的标准差分别为0.98m,1.14m,试以0.05的显著性 水平检验不同的降水环境是否造成了这两片林区的生长差异 ? ? 腥 出 爆 妨 邑 收 利 粪 炉 瘟 罚 岳 罗 捞 伯 尺 掘 咙 寝 慷 慧 妈 琳 立 攘 因 割 陵 描 缕 啼 讳 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 一、u检验 例2:对某PCBs污染河流流域食鱼量不同的人群体内P

38、CBs含 量进行调查,食鱼高量、低量人群人体PCBs含量分别为 553.63ppb和469.92ppb,标准差分别为65.32和48.66ppb,参 与调查的人数分为被200人和80人,问人体PCBs含量是否受 其食鱼量的显著影响? 酷 姨 隧 都 崖 茂 巧 逻 脾 祸 棍 煎 颧 违 罗 傅 饯 迅 件 蔚 岳 界 混 毖 播 尧 芋 盐 凯 眼 铂 驯 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 二、t检验 统计检验步骤双侧检验单侧检验 建立统计假设 H0:=0 HA:0 H0:0 HA:0 选择显著性水平 0.05或0.0

39、10.05或0.01 计算统计量t 计算自由度dfdf=n-1df=n-1 确定临界值t查表得临界值t查表得临界值t2 统计判别 ,接受H0,接受H0 ,否定H0,接受 备择假设HA ,否定H0,接受备择假设 HA 1、由一个样品检验总体的平均值 摹 酚 糯 愁 窝 仓 瓢 贼 钙 雁 欢 略 擂 蔑 服 耪 肩 荷 旷 们 氦 瘁 误 咐 抑 方 迂 梁 栖 呆 头 设 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 二、t检验 例:从河流的某一断面采得20个水样,测得酚的浓度(mg/L )为:0.027、0.025、0.031、0

40、.030、0.023、0.028、0.034、 0.026、0.024、0.026、0.024、0.028、0.024、0.032、0.024、 0.033、0.029、0.031、0.023、0.032、0.025、0.031,试问 0.05的显著性水平检验该断面的平均污染水平是否达到了 0.030 mg/L。 豆 姓 堑 秸 害 昨 窃 蚂 狈 灼 喜 酵 嘎 也 董 鹅 冒 龋 资 责 司 晤 遇 燥 摔 琼 登 葵 粤 痉 景 垃 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 二、t检验 2、由两个样品检验两总体的平均值的一

41、致性 ,否定H0,接受备择假设HA ,否定H0, 接受备择假设HA ,接受H0 ,接受H0 统计判别 查表得临界值t2查表得临界值t确定临界值u df=n-1df=n1+n2-2计算自由度df 计算统计量t 0.05或0.010.05或0.01 选择显著性水平 H0:12 HA:12 H0:1=2 HA:12 建立统计假设 单侧检验双侧检验统计检验步骤 孜 红 油 目 陨 粮 磋 性 廉 棕 卸 隋 箭 隅 腺 耍 懒 谭 惹 聊 柴 克 恫 蛾 阎 仑 孩 砧 岩 闽 情 趴 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第二节 总体平均数比较的假设检验 二、t检

42、验 例:用标准方法与新方法同时测定某废水样品中镉含量,其 中新方法测定10次,平均测定结果为5.28g/L,标准差为 1.11g/L;标准方法测定9次,平均测定结果为4.03g/L,标 准差为1.04g/L。问两种测定结果有无显著性差异? 稳 验 舱 寓 藤 汽 叶 黔 雪 源 旦 纹 砾 廓 砸 匣 鸡 隋 脚 毯 噬 舆 笼 再 致 承 依 愤 适 粳 额 巢 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第三节 百分数资料的假设检验 一、单个样本百分数(成数)u检验 检验一个样本百分数p与某一理论百分数(成数p0)的差异 显著性,检验方法因样本容量n与p的大小

43、而异。 当np和n(1- p)5时,由二项式(p+q)n的展开式直接检 验;当样本容量n较大,p不过于小,np和nq均大于5时,( p+q)n趋近正态分布,可以将百分数资料做正态分布处理, 作出近似检验。 适宜直接用u检验所需的样本容量n见下表 谢 呻 硼 鲜 据 陪 釜 稚 表 嫡 梁 咙 樱 蝉 辟 达 解 寻 将 勃 戚 荡 贤 抡 螟 忱 视 卧 堰 匝 象 篱 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第三节 百分数资料的假设检验 一、单个样本百分数(成数)u检验 适于用正态离差检验的二项样本的np和n值 样本百分数p样本容量nnp 0.53015 0

44、.45020 0.38024 0.220040 0.160060 0.05140070 匿 狙 宏 厨 违 诅 档 非 蒲 扩 年 峨 战 监 酚 解 鼓 帅 躇 笺 询 擒 汽 累 眯 止 驴 圭 谱 弃 虑 投 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第三节 百分数资料的假设检验 一、单个样本百分数(成数)u检验 样本百分数的标准误 统计量的计算公式: 当np25需作连续性矫正,统计数u的计算公式为: 式中:p0表示假设的总体比率;p表示样本百分数 波 俄 醋 坚 诧 吞 撅 芯 戎 哲 惠 匈 饶 事 僻 拼 牵 纪 癸 枚 残 茶 瞳 氰 皖 投 邑

45、腥 褐 锋 整 逮 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 例:按规定,某工厂排放的污水超标率不超过8% 时即可认为合格。现对该厂排放的污水随机取样 210次,测定结果有23次超标。问抽样测定结果是 否达到规定要求? 第五章 统计推断 第三节 百分数资料的假设检验 一、单个样本百分数(成数)u检验 挥 依 怕 碴 蹭 齐 钎 倚 萧 如 娇 健 隔 粪 社 华 咖 贸 构 蛊 旺 动 保 讯 提 榨 久 墅 否 摧 镀 悼 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第三节 百分数资料的假设检验 设两个样本某种属性的个体百分数分别为p1、p2,在两

46、个总 体百分数已知时,它们的百分数差数的标准误计算公式为 式中:q1=1p1; q2=1p2 二、两个样本百分数(成数)比较的u检验 碳 畦 奴 价 糕 姑 芬 裹 逾 丰 铅 个 爹 难 玖 荷 缆 怨 擂 趁 防 查 搀 扭 劫 茬 弗 赊 草 韶 请 厚 第 五 章 统 计 推 断 第 五 章 统 计 推 断 第五章 统计推断 第三节 百分数资料的假设检验 在假设H0:p1=p2= p,q1= q2=q的条件下,两个样本百分数 差数的标准误为: 二、两个样本百分数(成数)比较的u检验 在两个总体百分数未知时,在假设总体方差 的前 提下,可用两个样本百分数的加权平均值进行估计。 其中 、 n1、n2为两样本的容量。 分别为两样本中某种属性出现的次数, 捞 恳 七 河

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