METODY STATYSTYCZNE I

ĆWICZENIA 2

Zad. 1



θ −1

θ x

,

0 < x < 1

Zmienna losowa X ma rozkład o gęstości f ( x) =

, θ > 0 .

θ

 ,0

poza

Badamy hipotezę H : θ = 1 wobec hipotezy alternatywnej H : θ = 2 . Obszar odrzucenia 0

1

hipotezy H jest wyznaczony nierównością X > c , c ∈ (

)

1

,

0

i jest ustalone. Obliczyć

0

prawdopodobieństwo błędu I i II rodzaju oraz wyznaczyć moc tego testu.

Zad. 2

Niech ( X ,K, X ) będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu wykładniczego o funkcji 1

n

gęstości



−θ x

θ

f ( x)

e

,

x > 0

= 

z nieznanym parametrem θ . Weryfikujemy hipotezę H : θ = 1

0



,

0

x ≤ 0

n

wobec hipotezy alternatywnej H : θ = 2 , przy pomocy statystyki testowej T = ∑ X .

1

i

i=1

a) Korzystając z lematu Neymana – Pearsona, wyznaczyć zbiór krytyczny testu najmocniejszego.

b) Przy założeniu, ze n = 1 wyznaczyć taki zbiór krytyczny testu najmocniejszego, przy którym prawdopodobieństwo błędu I rodzaju równa się 0,01.

Zad. 3

Z populacji, w której cecha X ma rozkład normalny N ( , m 4) wylosowano n-elementową próbę prostą. Wysunięto hipotezę H : m = 2 wobec hipotezy alternatywnej H : m = 8 .

0

1

Do zweryfikowania tej hipotezy proponuje się test o obszarze krytycznym postaci w = (

{ x ,K, x ):( x − 2) n > t . Wyznaczyć t, tak aby otrzymać test o prawdopodobieństwie 1

n

}

błędu I rodzaju 0,05. Jak liczna powinna być próba losowa, aby prawdopodobieństwo błędu II rodzaju nie było większe niż 0,05.

Zad. 4

Niech X ,K, X będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu normalnego N (

)

1

,

m

.

1

n

Testujemy hipotezę H : m = 1 wobec hipotezy alternatywnej H : m > 1, przy czym obszar 0

1

krytyczny testu jest postaci w = (

{ x ,K, x ): x > c }. Wyznaczyć stałą c tak, aby poziom 1

n

n

n

istotności α = 1

,

0 . Wyznaczyć funkcję mocy tego testu w zależności od m. Czy test ten jest nieobciążony? Czy test ten jest zgodny?

Zad. 5

Niech X ,K, X będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu normalnego N (

)

1

,

m

.

1

n

Przypuśćmy, że weryfikujemy hipotezę H : m = 0 za pomocą testu z obszarem odrzucenia 0

w = (

{ x ,K, x ): x n > .

1

n

}

1

Jaka jest moc tego testu przy H : m = 2 i n = 16 ?

1

1

Zad. 6

Niech X będzie zmienną losową z rozkładu Erlanga o gęstości

 (2 θ

x) −1



−2 x

f (

e

x

;

x θ )

2

,

> 0

=  (θ − )

1 !

.



,

0

poza

a) Testujemy hipotezę H :θ = 1 wobec hipotezy alternatywnej H :θ = 2 . Dysponując 0

1

pojedynczą obserwacją, znaleźć test najmocniejszy przy α = , 0 01.

b) Wyznaczyć moc tego testu.

Zad. 7

Podać końcową postać statystyki λ używanej do testu ilorazu wiarygodności służącego do testowania hipotezy H : θ = 1 wobec hipotezy alternatywnej H : θ ≠ 1, jeżeli n-elementowa 0

1



−

θ e θ x , x > 0

próba prosta pochodzi z rozkładu wykładniczego o funkcji gęstości f ( x) = 

.



,

0

x ≤ 0

Zad. 8

x

θ

Zmienna losowa X ma rozkład Pascala o funkcji prawdopodobieństwa p( x;θ ) =

(1+θ ) +1 x

dla x =

K

,

1

,

0

,

2

, θ > 0 . Z rozkładu tego została wylosowana dwustuelementowa próba prosta, w której zaobserwowano x =

5

,

2 . Przyjmując poziom istotności α =

0

,

0 5 należy

zweryfikować hipotezę H : θ = 3 wobec hipotezy alternatywnej H : θ ≠ 3 .

0

1

Zad. 9

Niech X ,K, X będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu Poissona o funkcji 1

n

x

θ

prawdopodobieństwa p( ;

x θ )

e θ

−

=

, x =

K

,

1

,

0

,

2

. Rozważmy zagadnienie weryfikacji

!

x

hipotezy H : θ = 1 przeciwko H : θ ≠ 1. Znaleźć obszar krytyczny testu ilorazu 0

1

wiarogodności na poziomie istotności α =

0

,

0 5 , jeśli n jest duże.

Zad. 10

Niech X ,K, X będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu geometrycznego o funkcji 1

n

prawdopodobieństwa p( ;θ ) = (1 − θ ) x x

θ , x =

K

,

1

,

0

,

2

. Rozważmy zagadnienie weryfikacji

1

1

hipotezy H : θ =

wobec hipotezy H : θ ≠

. Znaleźć obszar krytyczny testu ilorazu 0

2

1

2

wiarogodności na poziomie istotności α =

0

,

0 1, jeśli n jest duże.

2