假设检验中P值的深入理解

一、如何深入理解p值的含义

首先,我们来看一下p值的定义:在原假设H0成立的条件下,发生与样本结果相同或更极端结果的概率。那么,什么叫与样本结果相同或更极端结果呢?我们以抛硬币这个例子来说明。

我们想通过假设检验的方法验证一枚硬币是否均匀,那么原假设H0为:正面朝上的概率为0.5(硬币是均匀的);备择假设H1为:正面朝上的概率不等于0.5(硬币是不均匀的)。现在随机抛该硬币5次,发现有4次正面朝上,那么在显著性水平为0.05的条件下,是否应该拒绝原假设呢?

首先需要考虑一个问题,这里的p值应该如何计算?按照定义,如果原价假设成立,即硬币是均匀的,出现4次正面朝上的概率为 0.15625,更极端情况下出现5次正面朝上的概率为0.03125 。此外,我们还应该考虑出现4次及以上反面朝上的概率,因为这也是背离原假设且比样本结果更极端的概率,这个概率为0.15625+0.03125=0.1875。因此,p值为上面所有情况的和0.375,因此,我们不能拒绝原假设,不能认为硬币是不均匀的。

从这里可以看出,这里的更极端结果,是指与样本结果相比,更加背离原假设的情况。因此,p值其实反映了样本在多大程度上或多大概率上背离原假设,如果p值越小,表明样本发生的概率越小,即更加背离原假设,当背离原假设到一定程度时(小于显著性水平),我们就会拒绝原假设。

二、对p值的错误理解

  • 1、p值不代表原假设为真的概率
    p值不反应原假设为真的概率,只是反映样本与原假设相悖的程度。原假设为真的概率,从某种程度上来说是固定的。在抛硬币的这个例子中,我们可以基于5次抛硬币的结果,利用贝叶斯公式来估计硬币均匀的概率,将"抛5次硬币,4次正面朝上"定义为事件A, "硬币是均匀的"定义为事件B1,"硬币是不均匀的"定义为事件B2,则条件概率为:
    P(B1 | A) = \frac{P(B1)* P(A | B1)}{P(B1)* P(A | B1)+ P(B2)* P(A | B2)}

这里,原假设为真的概率为P(B1),是贝叶斯公式里的先验概率。因此,p值的大小并不代表原假设到底有多真或多假。

  • 2、p值不能代表效应(差异)大小
    在抛硬币这个例子中,如果p值显著,只能说明硬币是不均匀的,但是究竟有多不均匀,只通过p值大小无法确定。不能说p值越小,硬币就越不均匀。样本量是影响p值的一个因素,实际效应值较小,大样本情况下可能p值较小,得到显著的结果;实际效应值较大,样本数量不足情况下可能p值较大,无法得到显著结果。

三、影响p值的因素

  • 总体分布的形态,确切的说是总体的方差。总体方差越大,p值越大,倾向于接受原假设。
  • 样本的数量。样本数量增加,p值越小,倾向于拒绝原假设。
  • 样本与总体的差异。差异越大,p值越小,倾向于拒绝原假设。
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,080评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,422评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,630评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,554评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,662评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,856评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,014评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,752评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,212评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,541评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,687评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,347评论 4 331
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,973评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,777评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,006评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,406评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,576评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容