Statistics and Probability
Пiд час перевiрки гiпотез результат порiвнюється з твердженням, яке точно є iстинним. Нехай — це незалежнi випадковi величини з однаковим математичним сподiванням i стандартним вiдхиленням . Нехай буде середнiм арифметичним цих випадкових величин, а отже
Стохастична величина має математичне сподiвання i стандартне вiдхилення . Потрiбно провести перевiрку гiпотези для цього математичного сподiвання. Маємо нульову гiпотезу i три можливих альтернативних гiпотези: , або . Двi перших альтернативних гiпотези стосуються односторонньої перевiрки, а остання — двосторонньої перевiрки.
Пiд час перевiрки гiпотез ми розраховуємо альтернативну гiпотезу, яка говорила б щось про нульову гiпотезу.
Правило
Перевiрка гiпотез (нормальний розподiл)
- 1.
- Ми порiвнюємо нульову гiпотезу з альтернативною гiпотезою . з (можливо , ).
- 2.
- Потiм проводимо експеримент i з’ясовуємо, що середнє значення — це . Пiсля цього розраховуємо ймовiрнiсть для альтернативної гiпотези .
- 3.
- Якщо ця ймовiрнiсть менша нiж %, % або %, ми вiдкидаємо .
Зверни увагу! Для двосторонньої перевiрки помнож значення на 2, перш нiж зiставляти його з критичним iнтервалом.
Приклад 1
Ти — менеджер з виробництва на новому заводi безалкогольних напоїв. Ти стурбований тим, що апаратура не повнiстю доливає пляшки. Кожна пляшка має мiстити газованого напою, але випадковi вiдбори показали, що 48 пляшок у середньому мiстять , з емпiричним стандартним вiдхиленням . Питання в тому, чи потрiбно повторно вiдкалiбрувати апаратуру лiнiї розливу.
Це типовий випадок перевiрки гiпотези в межах нормального розподiлу. Дотримуючись вказiвок вище, вибери рiвень значущостi %, оскiльки йдеться про кiлькiсть газованої води, а не про справу життя та смертi.
- 1.
- Нульова гiпотеза полягає в тому, що кожна пляшка мiстить л:
Альтернативна гiпотеза в цьому випадку полягає в тому, що пляшки не мiстять л i що обладнання лiнiї розливу недостатньо вiдкалiброване. Отже, перевiрка гiпотези є двосторонньою, а тому потрiбно помножити значення на 2, а вже потiм визначати, чи перебуває значення в межах критичного дiапазону. Причина в тому, що нормальний розподiл є симетричним, тож . А отже, ми з однаковою ймовiрнiстю можемо спостерiгати екстремально високе й екстремально низьке значення:
- 2.
- Знаходимо значення , обчисливши :
- 3.
- Було визначено, що для того, щоб обладнання довелося повторно вiдкалiбрувати, значення має бути меншим нiж %. Отже, ймовiрнiсть того, що обладнання в середньому наповнює пляшки до л, має становити менше %. Значення становить
тож не вiдкидається й обладнання калiбрувати не потрiбно.
Якби значення було меншим за рiвень значущостi, то це означало б, що для бiзнесу значно краще виконати повторне калiбрування, про яке йдеться в альтернативнiй гiпотезi.