I 'Hi
wius/.a, a drugi oznacza numer kolumny. Wielkość nik oznacza liczbę ele-iiicnlów próby, którym odpowiada wariant xt oraz wariant yj (i = 1, 2,r; / 1,2, ...,5).
Prawdziwe są przy tym następujące równości:
Z Znik =n>
1=1 *=1
(6.35)
Ż nik = ni. Źn/Jt = n-k i = 1. 2,r, * = 1, 2,r,
Pi. =■
()statni wiersz powyższych równości zawiera oszacowania prawdopodobieństw brzegowych. Następnie formułujemy hipotezę zerową i hipotezę alternatywną, otrzymując:
H0: pik = Pi.p.k dla i = 1, 2,..., r, k = 1,2,..., s, (6.36)
//1: przynajmniej w jednym przypadku powyższa równość nie zachodzi.
Przy założeniu prawdziwości hipotezy H0 oszacowanie prawdopodobieństwa łącznego zapiszemy w postaci:
n n
Pik =Pi.P.k =■
Wybieramy poziom istotności a oraz sprawdzian hipotezy o postaci:
(6.37)
* ~ flPik )
i=l k=1 nPik
który przy założeniu prawdziwości hipotezy zerowej Ho podlega rozkładowi chi-kwadrat dla (r- 1) ■ (s- 1) stopni swobody. Uwzględniając hipotezę alternatywną oraz poziom istotności, budujemy obszar krytyczny o postaci:
Zk=(xl~),
gdzie Xa odczytujemy z tablic rozkładu chi-kwadrat dla (r-1) • (s-1) stopni swobody.
Następnie na podstawie wyników próby obliczamy wartość empiryczną sprawdzianu. Jeśli wartość empiryczna sprawdzianu mieści się w zbiorze krytycznym, hipotezę o braku współzależności odrzucamy na przyjętym poziomie istotności.
Przykład 6.12
W trakcie badań mających na celu stwierdzenie zależności występujących pomiędzy poziomem wykształcenia telewidzów i ich opinią na temat wybranych teleturniejów wylosowano próbę 500 osób i zanotowano następujące wyniki:
- spośród 300 osób z wykształceniem co najwyżej średnim 50 osób oceniło teleturnieje jako „doskonałe”;
- spośród 200 osób z wykształceniem wyższym ocenę „doskonałe” wystawiło 25 telewidzów.
Przyjmując poziom istotności równy 0,05, należy sprawdzić hipotezę o niezależności opinii o jakości teleturniejów od poziomu wykształcenia telewidzów.
Formułujemy hipotezę zerową H0 oraz hipotezę alternatywną H\, co zapiszemy następująco:
H0: opinia telewidzów nie zależy od poziomu wykształcenia,
Hx\ opinia telewidzów zależy od poziomu wykształcenia.
Przyjmując poziom istotności a = 0,05 oraz uwzględniając hipotezę alternatywną budujemy obszar krytyczny, biorąc pod uwagę statystykę chi-kwadrat z jednym stopniem swobody, otrzymując:
Zk - (3,841; °°).
Do obliczenia wartości empirycznej sprawdzianu hipotezy wykorzystamy dane zawarte w tabelach 6.2 i 6.3.
Tabela 6.2
Poziom wykształcenia telewidzów i opinie na temat teleturniejów
Opinia |
Wykształcenie co najwyżej średnie |
Wykształcenie wyższe |
«/. |
Pi. |
Doskonały |
50 |
25 |
75 |
0,15 |
Niedoskonały |
250 |
175 |
425 |
0,85 |
«.* |
300 |
200 |
500 |
X |
P.k |
0,6 |
0,4 |
X |
1,00 |
Źródło: obliczenia własne.