参考书目为安德森的《商务与经济统计》,以下为个人的学习总结,如果有错误欢迎指正。有需要本书pdf的,链接在本文末尾。(仅限个人学习使用,请勿牟利)
第十一章 总体方差的统计推断
11.1 一个总体方差的统计推断
样本方差:
的抽样分布:从正态的总体钟任意抽取容量为n的随机样本,则的抽样分布服从自由度为n-1的分布
11.1.1 区间估计
我们取95%的置信区间,利用excel的=CHISQ.INV()函数来计算自由度19当上下侧面积分别为0.025的分布值为8.901和32.852,如上图所示。
由于服从自由度为n-1的分布。所以:
(这里的下标指的上侧面积)
转化后可得:
总体方差的区间估计:
这里的下标指的上侧面积
的值基于的自由度为n-1,的置信系数
11.1.2 假设检验
假设检验的三种形式:
步骤:
- 利用总体方差假设值和样本方差来计算检验统计量()
- 再利用p-值法和临界值法来确定是否拒绝
例子:汽车公司规定到站时间方差不超过4
- 假设:
- 显著水平
- 抽取样本:已知
- 计算
- 计算可得:时的上侧面积为0.2091>0.05,所以不能拒绝
也可以用临界值法,通过excel计算得到那只要比这个值高,就可以拒绝
双侧检验比如设计考试试题,要求分数的方差
假设:
抽样n=30,显著水平,样本方差
检验统计量
此时的上侧面积为0.0187,p-值=我们拒绝认为方差不为100
总结:
11.2 两个总体方差的统计推断
当时,的抽样分布服从分子自由度为和分母自由度为的F分布
F分布的特点,不对称,F不为负,excel上对应的函数F.DIST()和F.INV()
举例:必将两个工序生产出来的产品质量的方差,,那么上侧面积为0.05的F值 (这里的下标是上侧面积)
我们假设:
当两个总体都服从正态分布时,样本方差纸币可以得到F检验统计量:
(为了查表方便计算,有excel可以随意)其中令样本方差较大的总体记为总体1,则F服从分子自由度,分母自由度为的F分布。
由于F中较大,因此F总是分布在上侧,所以可以查表找上侧面积(有excel计算可以不考虑)
举例:学校从两个公司选校车,用送达时间的方差衡量服务稳定性。
- 假设:
- 显著水平
- 计算得到
- 根据EXCEL计算得到对应的上侧面积为0.0406对应的双侧p-值为0.0812<0.10所以我们拒绝认为方差不相等,选方差小的公司。
同样可以用临界值法:同样的分子和分母的自由度,在上侧面积为0.05的F值为2.2797,如果F>2.2797则拒绝。
单侧检验:
假设:
例子:民意调查,看男女对政治问题的态度上,女性方差是否比男性大。
- 计算得到:
- 根据EXCEL计算得到:F=1.5的上侧面积即p-值=0.1256>0.05,所以不能拒绝,我们认为女性对政治问题态度的方差更大。
当然可以用临界值法:上侧面积为0.05的F值为1.57>1.5,所以也不能拒绝。
总结:F分布,必须要求两个总体至少近似正态分布才能使用。
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