prestat kurzus iii - 2015

Post on 20-Feb-2018

215 Views

Category:

Documents

0 Downloads

Preview:

Click to see full reader

TRANSCRIPT

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 1/64

PostStat –  PreÖko kurzus

III. alkalom

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 2/64

„Statistical inference involves learning somethingabout a population given the availability of a sample

from that population.

By population, we mean any well-defined group of subjects,

which could be individuals, firms, cities, or many otherpossibilities.

By learning, we can mean several things, which are broadly

divided into the categories of estimation and hypothesis

testing .”  

Wooldridge, 2004, p. 699

Mottó helyett –  utoljára  

A PostStat –  PreÖkó kurzus küldetése 

2

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 3/64

Hipotézisvizsgálat –  az igen- nem válaszok felé  

Érintett témakörök   hipotézisvizsgálat menete, kellékei 

nullhipotézis, alternatív hipotézis 

próbafüggvény 

szignifikanciaszint és kritikus tartomány 

első- és másodfajú hiba 

p érték jelentése 

gyakori alkalmazások –  átlag, szórás, változók függetlensége kétés több független mintás próbákkal 

tanult fogalmak értelmezése Stata-outputokon

Tananyag: Wooldridge: Appendix C.6, Hunyadi-Vita: 7.2

3

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 4/64

hipotézisvizsgálat menete, kellékei 

lépések  

alapok

döntés 

hibák  

4

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 5/64

Hipotézisvizsgálat lépései –  összefoglalás 

5

H0 és H1 hipotézisek meghatározása  Megfelelő próbafüggvény keresése ismert eloszlással H0-hoz

kapcsolódóan 

α szignifikancia-szint kiválasztása, mellyel rögzítjük az I. fajú

hiba valószínűségét (általában 0.01, 0.05 vagy 0.1)  A kritikus értékének/értékeinek kiszámítása 

A próbafüggvény értékének kiszámítása a mintán 

Döntés: elvetjük vagy nem vetjük el H0-t

(P-érték  meghatározása a teszthez) 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 6/64

Hipotézisvizsgálat kellékei 

6

Hipotézisek –  „sokasági jellemzőre vonatkozó állítás” 

H0  –  Nullhipotézis [null hypothesis]

H1  –  Alternatív hipotézis [alternative hypothesis]

T(X1, X2,…, Xn) –  próbafüggvény [test statistic]

Check-up: Mi is volt X1, X2,…, Xn?

c –  kritikus érték [critical value]

Mit tudunk a hipotézisekről?  sokaság(ok) paramétereire, 

vagy az eloszlásra vonatkozó feltételezés 

formalizálhatóság 

komplementerség 

1

2

Próbafüggvény: a véletlen minta elemeinekfüggvénye, értéke mintáról mintáraváltozik, vagyis valószínűségi változó amintavétel előtt. A valószínűségi eloszlása bizonyos –  apriori feltételek és a nullhipotézis 

helyességének feltételezése mellettmeghatározható. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 7/64

Mi lehet egy hipotézisvizsgálat vége? 

7

H0 hipotézist elvetjük / el tudjuk vetni,  Ha T az elvetési tartományban van (pl. T>c, ahol c a kritikus érték) 

Egyébként H0 hipotézist nem tudjuk elvetni  H1-ről közvetve döntünk! 

Ennek alapja az, hogy az elfogadás azt jelentené, hogy elhisszük , hogy az adott

hipotézis igaz. Mivel azonban egy adott sokasági jellemzőre több állítás is igaznakbizonyulhat, világos, hogy nem gondolhatjuk igaznak, csak nem tudjuk elvetni sem.  

EZ A 2 KIMENET VAN. ROSSZ PÉLDÁKAT NEMÍRUNK, NEHOGY AZ RÖGZÜLJÖN

3

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 8/64

Példák –  kísérlet a megértésről 

8

H0 : Egy bizonyos gyógyszer nem csökkenti hatékonyan a vérnyomást.

H1 :Az a bizonyos gyógyszer hatékonyan csökkenti a vérnyomást.

H0 :A vádlott ártatlan.

H1 :A vádlott bűnös.

Statisztikához inkább kell, de érteni nem árt az alapjait:  A tesztek „egyenlőséget tudnak vizsgálni”, ami azt jelenti, hogy

H0 hipotézisben mindig egyenlőség van. 

Próba: Azt szeretném vizsgálni, hogy az ökonometria kurzusona rajkosok 5-nél kevesebbszer hibázzák -e el, hogy mit csinálnakH0 hipotézissel. Mi a hipotézis-párunk? 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 9/64

Elkövethető hibák 

9

Ho igaz Ho hamis

Ho-t elutasítjuk  

1. fajú hiba [Type I error]

Pr(H0-t elutasítjuk | H0 

igaz) = α 

A teszt erőssége 

[power of test]

Pr(H0-t elutasítjuk | H0 

hamis) = 1-ß = π 

Ho-t nem

utasítjuk el 

1I. fajú hiba [Type II error]

Pr(H0-t nem utasítjuk el | H0 

hamis) = ß 

4

5

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 10/64

Átváltás α és ß között 

10

Ha csökkentjük α-t, azzal elfogadjuk a magasabb ß-t is („Minél inkább el akarjuk kerülni, hogy elutasítsuk H0-t,

amikor az igaz, annál nagyobb valószínűséggel nem fogjuk

elutasítani akkor sem, ha hamis!”). 

Megoldás:  Elméletileg legmegfelelőbb: egymáshoz viszonyított

„költségeik” alapján súlyozva kell dönteni a 2 között 

Klasszikus statisztika megoldása: „csak akkor utasítjuk el H0-

t, ha ellenállhatatlan bizonyíték van ellene” 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 11/64

Mikor utasítjuk el? Mi az az „akkor”? 

11

Hogy hangzik a „csak akkor utasítjuk el H0-t, haellenállhatatlan bizonyíték van ellene” a gyakorlatban? 

Például: rögzítetten alacsonyan tartjuk α-t

Megkeressük azokat a teszteket, amelyeknél az adott α értékhez

a legalacsonyabb ß tartozik!  α tipikus értékei: 0.1 / 0.05 / 0.01 Stata-ban: * / ** / ***

Az α rögzített értékét nevezzük a teszt szignifikancia

szintjének  [significance level / size]

 szignifikancia-szint vs. konfidencia-intervallum!

Ha nem utasítjuk el H0-t… 

… akkor sem mondjuk semmi esetre sem, hogy „H0-t

elfogadjuk!

6

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 12/64

Egyoldali és kétoldali próbák 

12

H1

 hipotézis típusai  Kétoldali: H1: X ≠ x0

Egyoldali: H1: X < x0

Egyoldali: H1: X > x0 

H0 hipotézis típusai  Ho: X = x0, és csak ez 

A próbák tipikus elutasítási területei:  Kétoldali: próba: |T| > c, ha H1: X ≠ x0

Egyoldali próba: T < c, ha H1: X < x0

Egyoldali próba: T > c, ha H1: X > x0

Ha nincs kifejezett ok rá, kétoldali alternatív hipotéziseket és próbát használunk. 

f eltételezéstől való eltérés ténye a kérdés (kétoldali), vagy csak azegyik irányba való eltérés a fontos (egyoldali) 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 13/64

Egyoldali és kétoldali próbák 

13

H1: X ≠ x0

H1: X < x0

H1: X > x0

7

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 14/64

g yakori alkalmazások 

hipotézisek  

próbafüggvények  számítások  

14

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 15/64

Próbafüggvények –  mi alapján hozzuk meg adöntéseket? 

15

Nagymintás Kis, normál

mintás 

Két (több) független mintás 

Sokasági átlag 

Sokasági arány 

Sokasági szórás 

Illeszkedés-vizsgálat 

Függetlenség-

vizsgálat 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 16/64

Gyakran használt hipotézisvizsgálatok 

16

Sokasági átlag tesztelése  Sokasági átlag nagymintás tesztelése 

Sokasági átlag kis, normál mintás tesztelése 

Sokasági átlag kétmintás tesztelése 

2 minta átlag-egyezőségének tesztelése  Sokasági arány nagymintás tesztelése 

Sokasági szórás normál mintás tesztelése 

Illeszkedésvizsgálat 

Függetlenségvizsgálat 

Gyakorlati vs. statisztikai jelentőség 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 17/64

Várható érték becslése I. 

17

H0 : μ = μ0

Próbafüggvény 

Nagymintás próba 

−μ0

 ~ N(0,1)

Kétoldali teszt: H0 : μ = μ0 és H1 : μ ≠ μ0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha |z| > −  

Egyoldali teszt: H0 : μ = μ0 és H1 : μ > μ0

H0

-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha z > −α

 

Egyoldali teszt: H0 : μ = μ0 és H1 : μ < μ0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha z < α 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 18/64

Várható érték becslése II. 

18

H0 : μ = μ0

Próbafüggvény 

Kis, normál mintás próba 

−μ0

 ~ − 

Kétoldali teszt: H0 : μ = μ0 és H1 : μ ≠ μ0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha |t| > −;−  

Egyoldali teszt: H0 : μ = μ0 és H1 : μ > μ0

H0

-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha t > −;−α

 

Egyoldali teszt: H0 : μ = μ0 és H1 : μ < μ0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha t < −;α 

8

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 19/64

Példa I –  Várható érték vizsgálata 

19

Csökkenti-e egy adott gyógyszer a vérnyomást?  Hipotézisek: 

H0 : Egy bizonyos gyógyszer nem változtatja meg a vérnyomást(μ0 = 0)

H1 :A gyógyszer csökkenti a vérnyomást (μ1 < 0)

Teszt:

25 elemű, véletlenszerű minta (n=25)  átlag(vérnyomás-csökkenés) = -12 (egyszerűség kedvéért:

normál eloszlású minta, σ = 20 ismert) 

Elég bizonyítékunk van, hogy ez a gyógyszer csökkenti avérnyomást? 

Mi kell még hozzá, hogy ezt el tudjuk dönteni? 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 20/64

Példa I –  Megoldás 

20

Tudjuk, hogy ha Ho, akkor  ~ ,

~ 0,

.  Legyen α = 0.05, ez a valószínűsége, hogy elutasítjuk H0-t, úgy,

hogy valójában igaz. 

Egyoldali teszt, z-próba 

Pr( − < ,) = 0,05 Pr (X < -6,58) = 0,05

Döntés  Kritikus érték: -6,58, a minta megfigyelése: -12

(c a = -1,645, X = -3) H0-t elutasítjuk  

9

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 21/64

Példa I –  folytatás 

21

Maradjon n=25, σ=20, az átlag -12, α=0,05 Ezúttal legyen H1: μ ≠ 0! 

Hogyan változik a próbafüggvény? 

Hogyan változik a kritikus érték? 

Pr(, <−

< < ,7) 0,95 

Pr( -7,84 < X < 7,84) = 0,95

Döntés  5%-os szignifikancia-szint mellett elutasítjuk H0-t

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 22/64

Várható érték becslése III. 

22

H0 : μx = μy

Próbafüggvény 

Kétmintás próba 

+

 ~ N(0,1)

kieg.: nagymintás próba esetén σx = sx, 

Mikor lehet erre szükségünk?  A 2 minta, amelyek várható  értékének   (pl. átlagainak) 

egyenlőségét  vizsgáljuk,  eltérhet  térben  (2 város  lakosainak

átlagjövedelme)  vagy időben  is (egy város  lakosainak

átlagjövedelme az elmúltnyolcévben és most)

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 23/64

Példa II –  Várható érték vizsgálata 

23

Tegyük fel, hogy 1980-ben a 80 rajkosra átlagosan 6 nmszobaterület jutott 0,4 szórással, míg 2015-ben 100

rajkosra átlagosan 6,15 nm jut, 0,6 szórással. Legyen α =

0,05. 

Tényleg változott az 1 főre jutó élettér a rajkban? Hipotézisek: H0 : μx = μy, H1: μx ≠ μy

 Nagymintás próba: z =, −

,

8+

,

2,0045

Kritikus érték: z0,975=±1,96 Döntés: 5%-on H0-t („nem változott”) el tudjuk utasítani 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 24/64

Sokasági arány becslése 

24

H0 : P = P0

Próbafüggvény 

Nagymintás próba 

−P0

()

 ~ N(0,1)

Kétoldali teszt: H0 : P = P0 és H1 : P ≠ P0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha |z| > −  

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 25/64

Példa III –  Sokasági arány vizsgálata 

25

Tegyük fel, hogy az elmúlt 5 évben az SZMT-k 576beszámolót opponáltak, amelyek közül 327-et dobtak

vissza (jogosan!) valamilyen formában. 

10%-os szinten kijelenthető-e, hogy SZMT policy, hogy a

dolgozatok fele kerül elfogadásra?  Hipotézisek: H0 : p = 0,5; H1: p ≠ 0,5 

 Nagymintás próba:

 −0,5,(,)

 = 3,264

Kritikus érték: z0,95=±1,645

Döntés: 10%-on H0-t el tudjuk utasítani. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 26/64

Sokasági szórás becslése 

26

H0 : σ

2

 = σ

2

0 Próbafüggvény 

Nagymintás próba 

 (−)

σ  ~ χ 2n-1

Kétoldali teszt: H0 : σ2 = σ20 és H1 : σ2 ≠ σ2

0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha χ 2 > χ2−;−

 vagy χ 2 <

 χ2−;  

Egyoldali teszt: H0 : σ2 = σ20 és H1 : σ2 > σ2

0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha χ 2 > χ 2−;−α 

Egyoldali teszt: H0 : σ2 = σ20 és H1 : σ2 < σ2

0

H0-t elutasítjuk α szignifikancia-szinten, ha χ 2 < χ 2−;α 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 27/64

Példa III –  Sokasági szórás vizsgálata 

27

Dübörög a hazai autógyártás, pörögnek a beszállítókisvállalkozások. Egy gumigyártó vállalta, hogy az általagyártott bolygómű-külsőgyűrű átmérőjének varianciája8,6 inch. Egy 10 elemű véletlen mintában mért variancia4,3 inch. Elég bizonyíték ez, hogy elutasítsuk a beszállító

követeléseit α=0,01 szinten? Tegyük fel, hogy a sokaságnormál eloszlást követ. 

Hipotézisek: H0 : σ = 8,6; H1: σ ≠ 8,6 

 Nagymintás próba: − ∗ 

σ  = 4,5

Kritikus érték: χ 20,995=±1,735 és χ 20,005=±23,589

Döntés: 1%-on H0-t nem tudjuk elutasítani. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 28/64

Illeszkedésvizsgálat 

28

H0 : P(Ci) = Pi (a sokaság1 ismérv szerinti eloszlása

megegyezik valamilyen elméleti eloszlással) 

Próbafüggvény 

=  ~ χ 2 (k-b-1)

(k: osztályközök száma; b: becsült paraméterek száma)  Egyoldali (jobboldali) próba 

Osztályközök  

Elméleti valószínűsé

g

Abszolút

gyakoriság 

Várhatógyakoriság 

C1 P1 f 1 F1 = nP1

C2  P2  f 2  F2 = nP2

…  …  …  … 

Cn  Pk   Fk   Fk = nPk

Fontos használat: 

normalitásvizsgálat  H0: normális, H1:

nem normális 

10

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 29/64

Példa IV –  Illeszkedésvizsgálat 

29

Pl: Minta reprezentativitásának vizsgálata 

Reprezentatívnak mondható a KGY-en vett mintánk? 

Osztályközök  Elméleti 

valószínűség 

KGY-en vett

minta

Várhatógyakoriság 

Eltérés 

négyzetösszeg 

UF-ek   22  19

Poszt-UF-ek 20 12

Középidős kollégisták  

42 30

Végzősök   16 14

ÖSSZESEN  100 75

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 30/64

Példa IV –  Illeszkedésvizsgálat megoldás 

30

Pl: Minta reprezentativitásának vizsgálata 

Hipotézisek: H0 : P(Ci) = Pi

 Nagymintás próba: −

=  = 1,3835

Kritikus érték: χ 20,95 (4-1) = 7,81

Döntés: 5%-on H0-t nem tudjuk elutasítani. 

Osztályközök  Elméleti 

valószínűség 

KGY-en vett

minta

Várhatógyakoriság 

Eltérés 

négyzetösszeg 

UF-ek   22  19 16,5 0,3788

Poszt-UF-ek 20 12 15 0,6

Középidős kollégisták  

42 30 31,5 0,0714

Végzősök   16 14 12 0,3333

ÖSSZESEN  100 75 75 1,3835

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 31/64

Illeszkedésvizsgálat normalitásvizsgálat 

31

 Normalitásvizsgálat 

H0: normális, H1: nem normális 

Az egyes eloszlástípusok közül általában a normális eloszlásrahelyeződik a legnagyobb hangsúly. 

Ez azért van, mert a leggyakrabban használt statisztikaihipotézisvizsgálatok (az összes t-próba, varianciaanalízis, aszórásegyezés ellenőrzésére használt F-próba) alkalmazásánakfeltétele a vizsgált változók normális eloszlása.

Kolmogorov-Smirnov teszt 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 32/64

Illeszkedésvizsgálat normalitásvizsgálat –  Kolmogorov-Smirnov

32

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 33/64

Függetlenségvizsgálat 

33

H0: adott sokaságon belül két ismérv

f üggetlen egymástól 

H1: nem függetlenek  

Próbafüggvény 

 χ2 −∗

=

=  ~ χ 21-α (v),

v = (r-1)(c-1)

Egyoldali (jobboldali) próba 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 34/64

Példa V –  Függetlenségvizsgálat 

34

Van-e kapcsolat az emelet és a kocsmatartozás között5%-os szignifikancia szinten?

Reprezentatívnak mondható a KGY-en vett mintánk? 

Kocsmatarto

zás / lakhely Félemelet 

Elsőemelet

Negyedik

emelet

Ötödikemelet

Másodikemelet

Σ 

Masszív

kötvényes  3 0 2 4 3 12

Stabil 0

közeli 2 3 2 3 5 15

0-10e

közötti

tartozó 

8 5 4 8 8 33

A kocsmábólél (10e+) 

1 2 2 0 5 10

Σ  14 10 10 15 21 70

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 35/64

Példa V –  Függetlenségvizsgálat megoldás 

35

Próbafüggvény: −∗

=

=  = 8,9035

Kritikus érték: χ 20,95 (12)=21,0

Döntés: H0-t 5%-os szignifikancia-szinten nem tudjuk

elutasítani (vagyis a függetlenséget) 

Kocsmatartozás

/ lakhelyFélemelet 

Első

emelet

Negyedik

emelet

Ötödik

emelet

Második

emeletΣ 

Masszívkötvényes  2,40 1,71 1,71 2,57 3,60 12

Stabil 0 közeli  3,00 2,14 2,14 3,21 4,50 15

0-10e közöttitartozó 

6,60 4,71 4,71 7,07 9,90 33

A kocsmából él(10e+)  2,00 1,43 1,43 2,14 3,00 10

Σ  14 10 10 15 21 70

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 36/64

Homogenitásvizsgálat 

36

H0: sokaságok eloszlásai azonosak  

H1: az eloszlások nem azonosak a χ 2- próbával 

Próbafüggvény 

Χ2

+

(

=

)2 ~ χ 21-α (v),

v = k-1

Egyoldali (jobboldali) próba 

Példa:  Régiók népességének gazdasági aktivitás szerinti összetétele azonos-e?

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 37/64

eredmények, értelmezés 

p-érték  

gyakorlati vs. statisztikai jelentőség 

37

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 38/64

Mennyire szubjektív a hipotézisvizsgálat? 

38

A szignifikancia-szintről előre hozunk döntést –  ahipotézis elutasításáról való döntés ennek akövetkezménye 

Ahány kutató, annyi eredmény ugyanazokból az adatokból? 

Hol van az elutasítás határa? 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 39/64

A p-érték  –  most nagyon kell koncentrálni! 

39

p-értéknek  nevezzük azt a legnagyobb szignifikancia-

szintet amelyen elvégezve a próbát még éppen nemtudjuk elutasítani H0 hipotézist.   p-érték  tehát… 

… az α értéke, az I. fajú hiba, annak a valószínűsége, hogy H0-telutasítjuk, úgy, hogy H0 igaz!

… más szóval az empirikus szignifikancia szint

Ez azt jelenti, hogy elutasítjuk H0-t minden, p-értéknél 

nagyobb szignifikancia-szint esetén, és nem utasítjuk el a p-értéknél kisebb szignifikancia-szinteken.

11

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 40/64

p-érték súlykolása 

40

Mit jelent, ha p kicsi? Erős bizonyíték H0

 ellen.

A próba kimenete nagyonkis valószínűséggel adódik,feltéve, hogy H0 igaz.

És vizuálisan? 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 41/64

p-érték használata 

41

T próbafüggvény kiválasztása az alternatív hipotézisnekmegfelelően (elutasítás t>c; t<-c; vagy |t|>c).

Az így kapott t értékből mint kritikus értékbőlkiszámoljuk a próba szignifikancia-szintjét  –  ez lesz a p-

érték . Ha az elutasítási feltétel t>c, akkor p=P(T>t),

Ha az elutasítási feltétel t<-c, akkor p=P(T<t),

Ha az elutasítási feltétel |t|>c, akkor p=P(|T|>|t|),

Ha a kiválasztott α szignifikancia-szintre igaz, hogy p< α,akkor… 

… H0-t elutasítjuk. Egyébként nem tudjuk elutasítani.Tehát újra: a kis p-érték  vezet az elutasításhoz. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 42/64

Példa I –  folytatás [p-érték]

42

Emlékeztető: n=25, σ=20, az átlag -12, α=0,05

Egyoldali próba: H1: μ < 0

Kétoldali próba: H1: μ ≠ 0

Mi a kérdés? 

Mekkora szignifikancia-szintet kell választanunk (mekkoraaz elsőfajú hiba valószínűsége) úgy, hogy H0-t még eltudjuk utasítani? 

Egyoldali próba: −

3  -3 = ,, 0,0013 

Kétoldali próba: −

3  -3 = ,, 0,0026

Az eredményeink 1%-os szinten is szignifikánsak. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 43/64

Példa II –  folytatás [p-érték]

43

Emlékeztető:  Hipotézisek : H0 : μx = μy, H1: μx ≠ μy

 Nagymintás próba: z =, −

,

8+

,

2,0045

Kritikus érték: z0,975=±1,96 Döntés: 5%-on H0-t („nem változott”) el tudjuk utasítani 

Kétoldali próba: 2,0045 = ,77, 0,0456 

Az eredményeink 1%-os szinten már nem lettek volnaszignifikánsak. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 44/64

Példa III –  folytatás [p-érték]

44

Kétoldali próba: 3,264 = ,, 0,0012 

Az eredményeink 1%-os szinten is szignifikánsak. 

Emlékeztető 

Hipotézisek: H0 : p = 0,5; H1: p ≠ 0,5 

 Nagymintás próba:

 −0,5,(,)

 = 3,264

Kritikus érték: z0,95=±1,645

Döntés: 10%-on H0-t el tudjuk utasítani. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 45/64

Példa –  értelmezési feladat 

45

Mi mit jelent a lenti Stata output-táblában? 

Egyenlő-e az IQ várható értéke 100-zal?

Pr(T < t) = 0.9953 Pr(|T| > |t|) = 0.0093 Pr(T > t) = 0.0047

  Ha: mean < 100 Ha: mean != 100 Ha: mean > 100

Ho: mean = 100 degrees of freedom = 934

  mean = mean(IQ) t = 2.6050

 

IQ 935 101.2824 .4922738 15.05264 100.3163 102.2484

 

Variable Obs Mean Std. Err. Std. Dev. [95% Conf. Interval] 

One-sample t test

. ttest IQ == 100

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 46/64

Példa –  értelmezési feladat (folyt.) 

46

Normalitásteszt az IQ-ra

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

50 75 100 125

Series: IQ

Sample 1 935

Observations 935

Mean 101.2824

Median 102.0000Maximum 145.0000

Minimum 50.00000

Std. Dev. 15.05264

Skewness -0.340425

Kurtosis 2.977035

Jarque-Bera 18.07990

Probability 0.000119

12

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 47/64

Példa IV –  Függetlenség értelmezés 

47

Megegyezik-e a házas és nem házas emberek aránya avárosi és vidéki emberek esetében?  Szignifikánsan eltérnek -e a kereszttábla sorai egymástól? 

Összeadjuk az eltérések négyzeteit, khi-négyzet 

Pearson chi2(1) = 1.5146 Pr = 0.218

  Total 264 671 935

1 241 594 835

0 23 77 100

married 0 1 Total

  =1 if =1 if live in SMSA

Nem tudjuk elutasítani H0-t, vagyis azt, hogy adott

sokaságon belül megegyezik a házas és nem házasemberek aránya a városokban és vidéken. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 48/64

Eloszlások fajtáinak összefoglalása 

48

Normál eloszlás  ~átlag 

Normál eloszlású változók  

Khi-négyzet 

~variancia ~függetlenség 

Normál eloszlású változók négyzetösszege 

T-eloszlás 

~becsült átlag/becsült szórás  Normál eloszlású változó / khi-négyzet eloszlású hányadosa 

F-eloszlás –  ez eddig kimaradt, pedig fontos lesz  

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 49/64

Amiről eddig nem volt szó: F-teszt

49

Alkalmazás:  Együttes szignifikancia

Több mennyiség közül legalább egy különbözik -e nullától  „Van-e magyarázó ereje a modellnek?” 

Logika: Számláló: a változók nullától való átlagos távolságainak

(négyzet) összege/változók száma (khi-négyzet) 

Nevező: a változók becsült varianciája/változók száma (khi-négyzet) 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 50/64

Gyakorlati vs. statisztikai jelentőség 

50

Statisztikai szignifikancia [statistical significance] 

Azt mutatja, hogy a vizsgált hatás jelentően eltér-e a

véletlentől, tehát el tudjuk -e utasítani azt a null-hipotézist,hogy nincs hatása az adott jelenségnek, beavatkozásnak. Ezttudjuk a p-érték , t-teszt, ANOVA-tábla segítségével vizsgálni. 

Gyakorlati jelentőség [practical significance]

Azt mutatja, hogy a gyakorlatban, adott kontextusában isérdemes-e foglalkoznunk az adott eredménnyel.  Egy

eredmény lehet statisztikailag szignifikáns, de ez még nem jelenti azt, hogy a gyakorlatban is van jelentősége. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 51/64

Gyakorlati vs. statisztikai jelentőség 

51

Példa  Drága anti-depresszánst fejlesztettünk ki, amit placebo-n és

más anti-depresszánsokhoz képest tesztelünk. Az eredményminden esetben a depresszió valószínűsége1-100-as skálán(<25 magas kockázat, 25-50 mérsékelt kockázat, 50-75

alacsony kockázat, 75+ kockázatmentesség). A teszt eredménye az, hogy az új gyógyszer jobb, mint a 2.

legjobb (T-teszt, p=0.014), de az új gyógyszert használókátlaga 31.42, míg a 2. legjobbat használók átlaga 30.6.

Statisztikailag tehát szignifikáns az eltérés, de gyakorlatilagnem valószínű, hogy ennek bármi jelentősége van a kezeltegyén állapotára. 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 52/64

gyakorlás 

egyszerű számítások  

stata-outputok értelmezése 

52

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 53/64

Általános feladat #1 

53

Társasoztok, és a haverod n = 105-ször dob, x=4 átlaggal. Elég bizonyíték ez arra, hogy elutasítsuk azt a hipotézist,

miszerint tisztességesen játszik? 

Használjátok a sokasági átlagot és a p-értéket!

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 54/64

Általános feladat #2 

54

Az egyetemi Statisztika II. szemináriumon a következőmondatot hallod: „Elutasítottam H0-t H1 ellenében 5%-os

szignifikancia szinten, ahol a p-érték  0,1276 volt.” 

Úgy érzed, valami nem kóser. Jó a szimatod, miért gyanakszol,Watson?

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 55/64

Általános feladat #3 

55

Egy elem-gyártó azt állítja, hogy az általa előállított elemekélettartama 54 hónap. Rendelkezésre áll egy n = 50 eleművéletlen minta, ahol az átlagos élettartam 52 hónap.Feltételezhető, hogy az elemek élettartama normáliseloszlást követ ismert, σ2 = 36 varianciával.  Teszteljétek 5%-on a nullhipotézist, hogy az elemek élettartama

legalább 54 hónap. 

Mi a próba p-értéke?

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 56/64

Stata-output #1

56

Mire vagyunk kíváncsiak egy

regresszió esetében?  Mi(k) a H0 hipotézis(ek)?

Milyen tesztek jelennek meg?

El tudjuk utasítani? Miért /

miért nem? Mikor tudnánk? 

Honnan tudhatjuk (többlehetőség!) 

regresszió 

DBHtractA = fák 4 5 lábon mért

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 57/64

Stata-output #2

57

1 mintás t-teszt

Mire vagyunk kíváncsiak egy t-tesztesetében?

Mi(k) a H0 hipotézis(ek)?

Milyen tesztek jelennek meg azelemzésben?

Hol van a p-érték ? El tudjuk utasítani? Miért

/ miért nem?

Mikor tudnánk? 

DBHtractA = fák 4,5 lábon mértszélessége (A területen) 

A fák átmérője még mindig rohadt

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 58/64

Stata-output #2

58

2 mintás t-teszt

Mire vagyunk

kíváncsiak most?

Mi(k) a H0 

hipotézis(ek)? Hol van a p-érték ?

El tudjuk utasítani?Miért / miért nem?

Mikor tudnánk ?

A fák átmérője még mindig rohadtizgi!

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 59/64

Stata-output #3

59

2 mintás t-teszt

Mire vagyunk

kíváncsiak ebben

az esetében? Mi a H0 hipotézis?

H1?

Hogy néz ki azadatbázis mögötte? 

Mire jutottunk?

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 60/64

Stata-output #4

60

Na ez mi?

Mit látunk?  Hogyan tudjuk értelmezni az I-IV. oszlopokat? (kérdések,

 jelölések, értékek)  Mi változik? Miért lehet ez és mit jelent? 

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 61/64

Összefoglaló –  helyett szemelvények I. 

61

Hipotézisek –  „sokasági jellemzőre vonatkozó állítás” 

H0-t vagy el tudjuk utasítani, vagy nem tudjuk elutasítani. H1-rőlközvetetten döntünk. 

  α az elsőfajú hiba annak a valószínűsége, hogy H0-t elutasítjuk,feltéve, hogy igaz, míg ß a másodfajú hiba annak, hogy nemutasítjuk el, feltéve, hogy hamis. A teszt olyan erős, amekkoravalószínűséggel elutasítjuk H0-t, feltéve, hogy hamis. 

A hipotézisekhez eldönthetjük, hogy mekkora elsőfajú hibátengedünk meg, ez a szignifikancia szint.

  α szubjektivitásának kiküszöbölése a p-érték . Ez mutatja meg,

hogy mekkora az a legnagyobb elsőfajú hiba, amely mellett H0-

tel tudjuk utasítani. A kis p-érték  erős bizonyíték H0 ellen.

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 62/64

Összefoglaló –  helyett szemelvények II. 

62

H1 hipotézis jellege alapján egyoldali és kétoldali próbákról

beszélhetünk, melyek abban térnek el, hogy hol vannak azelutasítási tartományaik. 

A leggyakrabban használt vizsgálatok a sokasági várhatóértékre, szórásra, arányra vonatkoznak. Nevezetes még az

illeszkedésvizsgálat, függetlenségvizsgálat, homogenitásvizsgálat vagy a normalitás tesztelése. 

Az egyes vizsgálatokhoz a vizsgált paraméter eloszlásához és aminta jellegéhez kapcsolódóan kell becslőfüggvényt választani. 

A statisztikai szignifikancia mellett fél szemmel figyeljétek azeredmény gyakorlati jelentőségét is.

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 63/64

Köszi. 

63

7/24/2019 PreStat Kurzus III - 2015

http://slidepdf.com/reader/full/prestat-kurzus-iii-2015 64/64

Ökonometria kurzus tagoknak Beugró ZH infók  

Kérdéstípusok   Definíció, egyszerű képlet/számolás, értelmezés 

Időtartam: fél óra 

Időpont –  vasárnap, 19:00-19:30 1 év Murával 

top related