圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第7章 假设检验
一、假设检验的基本思想与概念
1.设x1,…,xn是来自N(μ,1)的样本,考虑如下假设检验问题
若检验由拒绝域为确定.
(1)当n=20时求检验犯两类错误的概率;(2)如果要使得检验犯第二类错误的概率(3)证明:当
时,
,n最小应取多少?
解:(1)由定义知,犯第一类错误的概率为
这是因为在H0成立下,,而犯第二类错误的概率为
这是因为在H1成立下.
(2)若使犯第二类错误的概率满足
即,或,查表得:,由此给出
n≥33.93,因而凡最小应取34,才能使检验犯第二类错误的概率β≤0.01.
(3)在样本量为n时,检验犯第一类错误的概率为
当n→∞时.
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当n→∞时,,即β→0.
注:从这个例子可以看出,要使得α与β都趋于0,必须n→+∞才可实现,这一结论在一般场合仍成立,即要使得α与β同时很小,必须样本量n很大.由于样本量n很大在实际中常常是不可行的,故一般情况下人们不应要求α与β同时很小.
2.设x1,…,x10是来自0-1总体b(1,p)的样本,考虑如下检验问题
取拒绝域为
解:
,则
,求该检验犯两类错误的概率.,于是犯两类错误的概率分别为
3.设x1,…,x16是来自正态总体N(μ,4)的样本,考虑检验问题
拒绝域取为
μ=6.5处犯第二类错误的概率.
解:在H0为真的条件下,
,试求c使得检验的显著性水平为0.05,并求该检验在
,因而由
得
也就是,所以当c=0.98时,检验的显著性水平为0.05.该
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4.设总体为均匀分布U(0,θ),x1,…,xn是样本,考虑检验问题
拒绝域取为,求检验犯第一类错误的最大值α.若要使得该最大值
α不超过0.05,n至少应取多大?
解:均匀分布U(0,θ)的最大次序统计量x(n)的密度函数为
因而检验犯第一类错误的概率为
它是θ的严格单调递减函数,故其最大值在θ=3处达到,即
若要使得为17.
,则要求,这给出n≥16.43,即n至少
5.在假设检验问题中,若检验结果是接受原假设,则检验可能犯哪一类错误?若检验结果是拒绝原假设,则又有可能犯哪一类错误?
解:若检验结果是接受原假设,可能有两种情况:其一是原假设为真,此时检验是正确的,未犯错误,其二是原假设不真,此时检验结果就错了,这种错误是接受了不真的原
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圣才电子书 www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台假设,为第二类错误,故此时检验可能犯第二类错误.
若检验结果是拒绝原假设,也可能有两种情况:若原假设本身不真,检验是正确的;若原假设事实上是真的,则检验就犯了第一类错误,由此,在此种场合,检验可能会犯第一类错误.
6.设x1,…,x20是来自0-1总体b(1,p)的样本,考虑如下检验问题
取拒绝域为
(1)求p=0,0.1,0.2,…,0.9,1时的势并由此画出势函数的图;(2)求在p=0.05时,犯第二类错误的概率.解:(1)势函数的计算公式为:
则p=0,0.1,0.2,…,0.9,1时的势计算如下表:
表7-1
可用软件计算,如matlab语句为1-binocdf(6,20,p)+binocdf(1,20,p).势函数图如图7-1,它在P=0.2处达到最小.
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(2)p=0.05时,犯第二类错误的概率为可采用如下matlab语句
binocdf(6,20,0.05)-binocdf(1,20,0.05)计算给出1-g(0.05),计算结果为0.2641.
7.设一个单一观测的样本x取自密度函数为平p(x)的总体,对p(x)考虑统计假设:
若其拒绝域的形式为足α+2β=min,并求其最小值.
解:由
,试确定一个c,使得犯第一,二类错误的概率满
,可得
因此,当时.,并且此时的最小值为.
8.设x1,x2,…,x30为取自泊松分布p(λ)的随机样本.(1)试给出单边假设检验问题验.
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的水平α=0.05的检