國內「頂級名師」教學|一招解決A-level 統計裡假設檢驗問題!

2021-01-18 A加未來國際教育

儘管很多考試局取消了5月的考試,但也都說明如果對自己的成績不滿意的話,等疫情結束學校開學後還可以參加考試。

而我們都知道只是單純的指望預估成績是不靠譜的,有很大風險,所以我們還得和往常一樣,繼續做好複習工作,以防預估成績達不到預期。

在Alevel和As的備考過程中,建議以知識點為單位進行歸類,通過進行區塊整理,更容易建立知識點之間的聯繫,應對綜合性的大題。我們就假設檢驗(hypothesis test)這一個知識點,對其中常考題型跟大家分析。

首先我們要理解假設檢驗的含義:就是對一個總體參數的陳述句,我們選擇其中的樣本,然後對得到的數據來判斷總體參數的可信度。

Null hypothesis :H0(原假設)是前提,除非提供了其他假設,否則我們把原假設當作真的。

Alternative hypothesis:H1(對立假設)是當原假設是錯誤對時候,我們對總體參數的正確陳述。

解題思路:如何reject 原假設?

假設原假設是正確的,那麼一些值不太可能發生,我們稱之為小概率事件,但在樣本中卻發生了,所以我們就會reject原假設。比如說我和當今大火的美國饒舌歌手Cardi B進行說唱battle,那麼我贏她的概率就非常小,比如萬分之一,那麼在統計學裡,這種小概率事件我們看作不可能發生,然而我在一次跟她battle中,我贏了她,那麼不肯能的事情發生了,所以小概率事件發生了,問題出現在了哪裡?思考:原假設條件,前提都有,然而我做了一次實驗,小概率事件發生了,那麼我實驗沒有問題的話,那就是原假設有問題,說明我說唱實力還不錯,所以原假設不對,這就是評判的思維方式。

注意:one-tailed test單側檢驗的話,我們只需要通過計算出小於或者大於significant level(顯著性水平),一般題幹以5%居多,然後求出對應的臨界值,然後再和實驗結果做對比,如果雙側檢驗的話,需要將significant level(顯著性水平)數值除以2,然後再和實驗結果做對比。

接下來我們看一道例題:

思路分析&解題步驟

1.先確定原假設和對立假設,原假設E餐館是食肉和食素顧客比為2:1,那麼食素顧客為1/3,所以H0: p=1/3,問題問的是M餐館在一次10人樣本中,一人食素,M餐館是否和E餐館的素食顧客一樣不一樣,所以這是一個two-tailed test(雙側檢驗),也就是說M餐館可能食素顧客大於E餐館數量,也可能小於E餐館數量。所以H1:p≠1/3,所以X服從二項式分布(binomial distribution)

2.然後標出X屬於二項式分布,按照原假設的概率計算出P(X≦1)的概率,通過查binomial cumulative distribution table或者通過計算器計算概率,可以得出對應的臨界區域(critical region),如果大於2.5%,那麼說明一次實驗,發生的情況屬於大概率範圍,我們就說沒有足夠的證據拒絕原假設,如果小於5%,我們就反駁(reject)原假設。

3.根據題幹背景,寫出一句套話,就是第二問所得結果在此題幹中的作用,用陳述句表達出來。

4.具體步驟如下

第一步:

第二步:

第三步:

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