Formula di test di ipotesi (sommario)
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- Esempi
- Calcolatrice
Cos'è la formula del test di ipotesi?
Prima di approfondire il test delle ipotesi, dobbiamo capire qual è l'ipotesi al primo posto. In un linguaggio molto semplice, un'ipotesi è fondamentalmente un'ipotesi istruita e informata su qualsiasi cosa intorno a te, che può essere verificata mediante esperimento o semplicemente mediante osservazione. Ad esempio, una nuova variante del cellulare sarà accettata dalle persone o meno, la nuova medicina potrebbe funzionare o meno, ecc. Quindi il test di ipotesi è uno strumento statistico per testare quell'ipotesi che faremo e se tale affermazione è piena o no. Fondamentalmente, selezioniamo un campione dal set di dati e testiamo una dichiarazione di ipotesi determinando la probabilità che un campione statistico. Quindi, se i risultati di quel test non sono significativi, significa che l'ipotesi non è valida.
Formula per test di ipotesi:
Il test di ipotesi è dato dal test z. La formula per Z - Test è data come:
Z = (X – U) / (SD / √n)
Dove:
- X - Media campionaria
- U - Media della popolazione
- SD - Deviazione standard
- n - Dimensione del campione
Ma questo non è così semplice come sembra. Per eseguire correttamente il test di ipotesi, è necessario seguire alcuni passaggi:
Step 1: La prima cosa da fare per eseguire un test di ipotesi è che dobbiamo definire l'ipotesi nulla e l'ipotesi alternativa. L'esempio dell'ipotesi nulla e alternativa è dato da:
- H0 (ipotesi nulla): valore medio> 0
- Per questo, Ipotesi alternativa (Ha): Media <0
Step 2: La prossima cosa che dobbiamo fare è che dobbiamo scoprire il livello di significato. Generalmente, il suo valore è 0, 05 o 0, 01
Passaggio 3: trova il valore del test z chiamato anche statistica test come indicato nella formula sopra.
Passaggio 4: trova anche il punteggio z dalla tabella z dato il livello di significatività e media.
Passaggio 5: confrontare questi due valori e, se la statistica del test è maggiore del punteggio z, rifiutare l'ipotesi nulla. Nel caso in cui la statistica del test sia inferiore al punteggio z, non è possibile rifiutare l'ipotesi nulla.
Esempi di formula di test di ipotesi (con modello di Excel)
Facciamo un esempio per comprendere meglio il calcolo della formula del test di ipotesi.
È possibile scaricare questo modello di Excel di formula di test di ipotesi qui - Modello di Excel di formula di test di ipotesiFormula di test di ipotesi - Esempio n. 1
Supponiamo che ti siano stati dati i seguenti parametri e devi trovare il valore Z e dichiarare se accetti l'ipotesi nulla o no:
Soluzione:
Ipotesi nulla H0: media della popolazione = 30
Ipotesi alternativa Ha: media della popolazione ≠ 30
Z - Il test viene calcolato utilizzando la formula indicata di seguito
Z = (X - U) / (SD / √n)
- Z - Test = (27-30) / (20 / SQRT (10))
- Z - Test = -0.474
Livello di significatività = 0, 05
Questo è un test a due code, quindi la probabilità sta su entrambi i lati della distribuzione. Quindi 0, 025 per ogni lato e vedremo questo valore nella tabella z.
Tabella Z:
Fonte: http://www.z-table.com/
Poiché il livello di significatività è 0, 025 per lato, dobbiamo trovare 0, 025 nella tabella z. Una volta trovato quel valore dalla tabella, dobbiamo estrarre il valore z.
Se vedi qui, sul lato sinistro sono indicati i valori di z e nella riga superiore sono indicati i decimali. Quindi da ciò, possiamo dire che 0, 025 darà un valore z di -1, 96
Quindi Z - Punteggio = -1, 96
Poiché il test Z> Punteggio Z, possiamo rifiutare l'ipotesi nulla.
Formula di test di ipotesi - Esempio n. 2
Diciamo che sei il preside di una scuola che stai sostenendo che gli studenti nella tua scuola hanno un'intelligenza superiore alla media. Un analista desidera ricontrollare il reclamo e utilizzare il test di ipotesi. Misura il QI di tutti gli studenti della scuola e quindi preleva un campione di 20 studenti. Di seguito sono riportati i punti dati:
Set di dati:
Z - Il test viene calcolato utilizzando la formula indicata di seguito
Z = (X - U) / (SD / √n)
- Z - Test = (112 - 110) / (15 / SQRT (20))
- Z - Test = 3, 58
Ipotesi nulla: poiché la popolazione media = 100,
- H0: media = 100
- Ha: Media> 100
Livello di significatività = 0, 05
Poiché il livello di significatività è 0, 05, dobbiamo trovare 1 - 0, 05 = 0, 95 nella tabella z. Una volta trovato quel valore dalla tabella, dobbiamo estrarre il valore z.
Z - Tabella:
Fonte: http://www.z-table.com/
Se vedi qui, sul lato sinistro sono indicati i valori di z e nella riga superiore sono indicati i decimali. Quindi, possiamo dire che 0, 95 è compreso tra 1, 64 e 1, 65, punto medio in 1, 645.
Quindi punteggio Z = 1.645
Dal momento che il Test Z> Punteggio Z, possiamo rifiutare l'ipotesi nulla e possiamo dire che l'intelligenza degli studenti è al di sopra della media.
Spiegazione
Una cosa che tutti dovrebbero tenere presente che nessun test di ipotesi è corretto al 100% e c'è sempre la possibilità di fare un errore. Esistono 2 tipi di errori che possono sorgere nel test di ipotesi: tipo I e tipo II.
Tipo 1: quando l'ipotesi nulla è vera ma viene rifiutata nel modello. La probabilità di ciò è data dal livello di significatività. Quindi, se il livello di significatività è 0, 05, c'è una probabilità del 5% di rifiutare il valore nullo che è vero.
Tipo 2: quando l'ipotesi nulla non è vera ma non viene rifiutata nel modello. La probabilità di ciò è data dalla potenza del test. Questa probabilità di occorrenza di questo tipo di errore può essere ridotta disponendo di un campione sufficientemente grande da darci fiducia sul modello.
Rilevanza e usi della formula di test di ipotesi
Come discusso in precedenza, il test di ipotesi aiuta l'analista a testare il campione statistico e alla fine accetterà o rifiuterà l'ipotesi nulla. Quindi il test aiuta a capire che l'ipotesi formata è vera o no e, in caso contrario, la nuova ipotesi può essere formata e testata di nuovo. Ci sono passaggi per qualsiasi test di ipotesi. Il primo passo è affermare l'ipotesi, sia l'ipotesi nulla che alternativa. Il prossimo passo è determinare tutti i parametri rilevanti come media, deviazione standard, livello di significatività, ecc. Che aiuta a determinare il valore del test z. Il terzo passo determina il punteggio z dalla tabella z e per questo passaggio, dobbiamo vedere se è il test a due code o coda singola e quindi estrarre il punteggio z. Il quarto e ultimo passo consiste nel confrontare i risultati e quindi basarsi su quello che accetta o rifiuta l'ipotesi nulla.
Calcolatore di formule per test di ipotesi
È possibile utilizzare il seguente calcolatore di test di ipotesi
X | |
U | |
SD | |
√ n | |
Z | |
Z = |
|
|
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Questa è stata una guida alla formula del test di ipotesi. Qui discutiamo come calcolare i test di ipotesi insieme ad esempi pratici. Forniamo anche calcolatrice per test di ipotesi con modello Excel scaricabile. Puoi anche consultare i seguenti articoli per saperne di più -
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