40
3.6 Testy statystyczne
przy czym niech np. a = 0,05.
Korzystając z centralnego twierdzenia granicznego, możemy przybliżyć skomplikowany dwumianowy rozkład zmiennej X prostszym obliczeniowo rozkładem normalnym. W ten sposób mamy X ~ N(np\ np(l - p)). W naszym przypadku jest to X ~ jV (500; 250). Po zastosowaniu twierdzenia o standaryzacji mamy zatem
co dla Y z rozkładu normalnego standardowego oznacza
P
0,025 ,
(3.80)
(3.81)
dzięki czemu z tablic rozkładu normalnego standardowego otrzymujemy
y/550 '
co po zaokrągleniu do liczby całkowitej daje c = 31. Zatem
P//0(|X - 500| > 31) « a . (3.82)
Otrzymaliśmy w ten sposób regułę testującą: jeśli liczba wyrzuconych oczek jest zbyt mała (mniejsza lub równa 478) lub zbyt duża (większa lub równa od 532) powinniśmy odrzucić hipotezę o symetrii monety. Dla k = 458 otrzymanego w naszym doświadczeniu hipotezę zerową (3.77) trzeba więc odrzucić.
W rozważanym przez nas przypadku obszar krytyczny K ma postać
K = {0,1,...,468} U (532,533,...,1000} . (3.83)
Łatwo zauważyć, że w procedurze testowej posługiwaliśmy się pewną funkcją obserwacji. W przykładzie (3.36) była to liczbą orłów w doświadczeniu losowym. Jest to zatem statystyka, a ponieważ wykorzystujemy ją do testowania, odpowiednią funkcję zmiennych T(X\, X%, ..., Xn) w każdym z testów będziemy nazywać statystyką testową.
Matematycznie testem hipotezy zerowej przeciwko hipotezie alternatywnej będziemy nazywać funkcję 6 od statystyki testowej T postaci
6(T(XU..., Xn)): Xu... ,Xn -♦ (0,1} , (3.84)
gdzie „0” oznacza przyjęcie (brak podstaw do odrzucenia) Ho, a „1” - odrzucenie Ho- Taka interpretacja prowadzi do określenia błędów w teście statystycznym
rzeczywistość [ / decyzja —► |
przyjmij H0 |
odrzuć Ho |
Hq prawdziwa |
dobrze |
błąd I rodzaju |
Hi prawdziwa |
błąd II rodzaju |
dobrze |