四、 假设检验的基本思想和步骤
由于存在抽样误差,来自某一总体的随机样本其样本均数与总体均数往往不等;从同一总体中抽取的两个随机样本的样本均数也往往不同。因此,在比较一个样本均数与一个总体均数的差别,或比较两个样本均数的差别时,需要判断这种差别的性质和意义,造成这种差别有两种可能:
(1)总体均数不等(来自不同总体),有本质差别;
(2)总体均数相等(来自相同的总体),其差别由抽样误差所致,无本质差别。
要判断属于那种可能,需要通过假设检验来回答。
(二)假设检验原理(基本思想)
要检验两指标的差别是由抽样误差引起的,还是由于总体均数不同所致,运用反证法。首先建立检验假设,假设样本来自同一总体,在此假设的基础上计算有关的统计量,根据统计量的大小来判断假设成立的概率的大小。一般把概率P≤0.05的事件称为小概率事件,小概率事件在一次观察中可以认为是不会发生的,如与这原则不符,则认为原先的假设是不正确的,就是说“假设”不能成立,则拒绝 这个“假设”。 否则不拒绝 原来的“假设”。这就是假设检验的基本思想。
(三)假设检验的一般步骤
A.建立假设
两种假设
(1)检验假设(无效假设)用H0表示: 即假设两总体均数相等,差别仅仅由于抽样误差所致;
(2)备择假设 用H1表示: 是与H0对立的假设,当H0 被拒绝,则接受H1。
2、确定单双侧检验(常用双侧检验)
根据研究目的和专业知识还要确定是双侧检验还是单侧检验。若目的是推断两总体是否不等(如是否μ≠μ0),不管是μ>μ0还是μ<μ0,都是我们所关心的,则用双侧检验,此时H0 :μ=μ0,H1:μ≠μ0;若从专业知识已知不会μ<μ0(或不会μ>μ0),目的是推断是否μ>μ0 (或μ<μ0),则用单侧检验,此时H0:μ=μ0,H1:μ>μ0(或μ<μ0)。
注意:单侧检验更容易得到有统计学意义的结果,因此,做单侧检验要通过专业知识来确定,否则,一律做双侧检验,双侧检验更稳妥。
3.确定检验水准
检验水准是拒绝或不拒绝H0的概率标准,也就是小概率事件标准,是人为选定的概率值,一般取α=0.05(根据需要也可取0.2、0.15、0.1、0.01等)。
B、选定检验方法和计算统计量
根据研究设计方案、资料类型、样本含量大小及分析目的选用适当的检验方法,并根据样本资料计算相应的检验统计量。不同的检验方法要用不同的公式计算现有样本的检验统计量(t ,u,F值)。检验统计量是在H0成立的前提下计算出来。
C、确定P值
P值是指在H0所规定的总体中作随机抽样,获得等于及大于(或等于及小于)现有样本统计量的概率。P也可以通俗地说,P是指H0成立的概率大小。用计算所得的检验统计量(t、u值)与相应的界值比较,确定P值。
D、作出推断结论
假设检验的结论:
(1)统计学结论(拒绝或接受H0 ,即有无统计学意义);
(2)专业结论。
2、推断结论方法
(1) 当 P≤α时,结论是:拒绝H0,接受H1(差别有显著意义或有统计学意义);
(2)当 P>α时, 结论是:不拒绝H0。(差别无显著意义,或无统计学意义);
作出上述推断的理由
(1) 如果P≤α,则按α水准拒绝H0 ,接受H1 。因为抽取一个样本,仅代表一次试验,现P≤α,为小概率事件,小概率事件在一次试验中竟然发生,与概率理论的一个基本原则:小概率事件在一次试验中不会发生产生矛盾,因此拒绝H0 。
(2) 如果P>α,则按α水准不拒绝H0 ,因为概率较大,没有理由拒绝H0 ,认为其成立。所以,研究者只是在概率上从H0 与H1 两者中选择一个较为合理的判断。
由此可见,假设检验所作出的结论是具有概率性质的,不是绝对的肯定或否定。不论拒绝或不拒绝H0 都可能发生错误。
拒绝实际上是成立的H0, 这类“弃真”的错误称Ⅰ型错误或第一类错误。
不拒绝(接受)实际上是不成立的H0, 这类“存伪”的错误称Ⅱ型错误或第二类错误。
即拒绝H0,犯Ⅰ型错误;接受H1,犯Ⅱ型错误。
两类错误的关系
第一类错误的概率为α,第二类错误的概率为β
α越大,β越小 , α越小,β越大。