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统计
题目

判断下列说法是否正确,并解释理由。(1) 其他条件不变,随着 alpha 水平变小,拒绝域的范围也变小。(2) 样本计算得到的 Z 分数越小,越倾向于拒绝虚无假设。(3) 拒绝虚无假设的决定意味着证明了处理效应不存在。(4) 如果 alpha 水平从 alpha=0.05 改到 alpha=0.01,第一类错误的概率增加。(5) 其他条件不变时,使用单侧检验的统计检验力要高于双侧检验。(6) 在研究报告中“效应显著”这个术语对应于假设检验得到拒绝虚无假设的结论。(7) 在研究报告中,假设检验的结果包括“p<0.01”,这意味着在 0.01 的显著性水平的假设检验中不能拒绝虚无假设。

判断下列说法是否正确,并解释理由。

(1) 其他条件不变,随着 $\alpha$ 水平变小,拒绝域的范围也变小。

(2) 样本计算得到的 $Z$ 分数越小,越倾向于拒绝虚无假设。

(3) 拒绝虚无假设的决定意味着证明了处理效应不存在。

(4) 如果 $\alpha$ 水平从 $\alpha=0.05$ 改到 $\alpha=0.01$,第一类错误的概率增加。

(5) 其他条件不变时,使用单侧检验的统计检验力要高于双侧检验。

(6) 在研究报告中“效应显著”这个术语对应于假设检验得到拒绝虚无假设的结论。

(7) 在研究报告中,假设检验的结果包括“$p<0.01$”,这意味着在 0.01 的显著性水平的假设检验中不能拒绝虚无假设。

题目解答

答案

(1) 正确。α 水平变小,拒绝域范围随之缩小。 (2) 错误。Z 分数越小(绝对值越小),越倾向于不拒绝虚无假设。 (3) 错误。拒绝虚无假设仅表示有证据支持备择假设,而非“证明”效应存在。 (4) 错误。α 从 0.05 降为 0.01,第一类错误概率减少。 (5) 正确。单侧检验的检验力通常高于双侧检验。 (6) 正确。“效应显著”对应拒绝虚无假设。 (7) 错误。p < 0.01 表明在 α = 0.01 下可拒绝虚无假设。 答案:(1) √;(2) ×;(3) ×;(4) ×;(5) √;(6) √;(7) ×。

解析

本题主要考察假设检验中的基本概念,包括 $\alpha$ 水平、拒绝域、$Z$ 分数、第一类错误、检验力以及假设检验结果的解读等知识。解题思路是依据这些概念的定义和性质,对每个说法逐一进行分析判断。

(1) 其他条件不变,随着 $\alpha$ 水平变小,拒绝域的范围也变小。

  • $\alpha$ 水平(显著性水平)是指在假设检验中,预先设定的拒绝虚无假设时犯第一类错误(即错误地拒绝了实际上成立的虚无假设)的概率。
  • 拒绝域是指在假设检验中,当检验统计量的值落在该区域时,我们就拒绝虚无假设。
  • 例如,在标准正态分布中,对于双侧检验,当 $\alpha = 0.05$ 时,拒绝域为 $Z < -1.96$ 或 $Z > 1.96$;当 $\alpha$ 变小为 $0.01$ 时,拒绝域变为 $Z < -2.58$ 或 $Z > 2.58$。可以看到,随着 $\alpha$ 水平变小,拒绝域的范围确实变小了。所以该说法正确。

(2) 样本计算得到的 $Z$ 分数越小,越倾向于拒绝虚无假设。

  • $Z$ 分数是一种标准化的统计量,用于衡量样本统计量与总体参数之间的差异程度。
  • 在假设检验中,我们通过比较 $Z$ 分数与临界值的大小来决定是否拒绝虚无假设。
  • 当 $Z$ 分数的绝对值越小,说明样本统计量与总体参数的差异越小,样本数据越支持虚无假设,也就越倾向于不拒绝虚无假设。例如,在双侧检验中,临界值为 $\pm 1.96$,如果计算得到的 $Z$ 分数为 $0.5$,其绝对值小于临界值,我们就不能拒绝虚无假设。所以该说法错误。

(3) 拒绝虚无假设的决定意味着证明了处理效应不存在。

  • 拒绝虚无假设只是说明在当前的样本数据和设定的显著性水平下,有足够的证据支持备择假设,但这并不等同于“证明”了处理效应存在。
  • 因为样本只是总体的一部分,可能存在抽样误差等因素影响结果。即使我们拒绝了虚无假设,也不能排除其他因素导致结果的可能性。所以该说法错误。

(4) 如果 $\alpha$ 水平从 $\alpha = 0.05$ 改到 $\alpha = 0.01$,第一类错误的概率增加。

  • 第一类错误的概率就是 $\alpha$ 水平,它是我们预先设定的拒绝虚无假设时犯错误的概率。
  • 当 $\alpha$ 从 $0.05$ 降低到 $0.01$ 时,意味着我们降低了犯第一类错误的概率。所以该说法错误。

(5) 其他条件不变时,使用单侧检验的统计检验力要高于双侧检验。

  • 统计检验力是指在备择假设为真时,正确拒绝虚无假设的概率。
  • 双侧检验需要考虑两个方向的拒绝域,而单侧检验只考虑一个方向的拒绝域。在其他条件相同的情况下,单侧检验将更多的概率分配到了一个方向上,使得拒绝域更大,从而更容易拒绝虚无假设,因此统计检验力通常高于双侧检验。所以该说法正确。

(6) 在研究报告中“效应显著”这个术语对应于假设检验得到拒绝虚无假设的结论。

  • 在假设检验中,如果计算得到的 $p$ 值小于设定的显著性水平 $\alpha$,我们就拒绝虚无假设,此时我们称结果是“显著的”,也就是“效应显著”。所以该说法正确。

(7) 在研究报告中,假设检验的结果包括“$p < 0.01$”,这意味着在 0.01 的显著性水平的假设检验中不能拒绝虚无假设。

  • $p$ 值是指在虚无假设成立的情况下,得到当前样本数据或更极端数据的概率。
  • 当 $p < 0.01$ 时,说明在虚无假设成立的情况下,得到当前样本数据或更极端数据的概率小于 $0.01$,这是一个小概率事件。根据小概率事件在一次试验中几乎不可能发生的原理,我们有足够的证据拒绝虚无假设。所以该说法错误。

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