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統計・用語・仮説検定
「帰無仮説 が正しい」という前提のもとで、観測されたデータがどれくらい起こりにくいかを評価し、十分に起こりにくければ を棄却する枠組みです。
「差がある」と主張するための統計的な裏付けを与える枠組みです。実務では有意水準(α)をあらかじめ決めて運用します。
帰無仮説
仮説検定は、帰無仮説 (通常「差がない」「変化がない」という保守的な仮説)を立て、観測データから計算した検定統計量が のもとでどれくらい起こりにくいかを評価する枠組みです。検定統計量が棄却域(あらかじめ決めた有意水準αに対応する極端な値の範囲)に入れば、
帰無仮説
保守的な仮定(差がない・変化がない)。検定統計量は のもとで計算する。
棄却の基準
:μ=50に対し、標本平均X̄=54, SE=2のとき検定統計量 。
H0:μ=100, X̄=106, SE=3のとき検定統計量zは?
仮説検定で標準誤差を計算する際に使う値は?
「H0を棄却しない」結果が意味するものは?
重要なのは、検定統計量の標準誤差は が正しいという前提のもとで計算することです(区間推定では推定値自体から標準誤差を計算しますが、仮説検定では で仮定された値を使います)。両側検定では棄却域を両端に置き面積α/2ずつ、片側検定では片方に全てのαを置きます。
仮説検定の結論は「 を棄却する」か「 を棄却しない(棄却できない)」のいずれかであり、「 が正しいと証明された」わけではないことに注意が必要です。データが と矛盾しないというだけで、対立仮説 が正しいことを積極的に示すものではありません(検出力)。
有意水準α
第1種の誤り( が正しいのに棄却してしまう確率)の上限。
両側検定と片側検定
対立仮説の方向性により棄却域の置き方が変わる。
「棄却しない」≠「正しいと証明」
データが と矛盾しないことを示すに過ぎない。
α=βとなるよう対立側の値を逆算する出題パターン
棄却点cを固定したまま、対立仮説側のパラメータの値を「第1種の誤りの確率=第2種の誤りの確率」となるように逆算させる出題がある(2019年度、りんごの重量の検定)。母分散が両仮説で共通なら、α=βとなるのは棄却点cが の値と の値のちょうど中点()のときである。