Kódím.cz
1

Pravděpodobnostní rozdělení

Pravděpodobnostní rozdělení náhodných veličin a testování hypotéz pomocí modulu scipy

Levostranný t-test

Poslední možností formulace alternativní hypotézy t-testu je levostranný test, kdy v alternativní hypotéze tvrdíme, že soubor má střední hodnotu menší než 190 mm.

Zadání příkladu by bylo obdobou zadání u z-testu s tím rozdílem, že zde neznáme směrodatnou odchylku dat a musíme ji odhadovat. Při levostranném testu se rozhodujeme mezi těmito hypotézami:

  • Nulová hypotéza: Středné hodnota souboru je 190 mm. ()
  • Alternativní hypotéza: Střední hodnota souboru je menší než 190 mm. ()

Soubor s daty i výpočty si můžete stáhnout zde.

Výpočet v Excelu

Testová statistika zůstává stejná a ve prospěch alternativní hypotézy mluví její velmi malé hodnoty. Kritický obor tedy "odsekáváme" zleva, tj. kritický obor vyjádřený intervalem má tvar

Směrodatnou odchylku určíme pomocí funkce

=SMODCH.VÝBĚR.S(A1:A20)

Python alternativa:

import numpy as np

sample_std = np.std(sample, ddof=1)

Kritický obor má pouze jednu hranici a -tý kvantil t rozdělení. Ten snadno určíme pomocí funkce T.INV:

=T.INV(D6;D2-1)

Python alternativa:

from scipy.stats import t

critical_value = t.ppf(alpha, df=n - 1)

Kritický obor můžeme vyjádřit intervalem jako

Vzorec pro výpočet statistiky zůstává stejný jako u oboustranného testu:

=(D3-D5)/D4*ODMOCNINA(D2)

Python alternativa:

import numpy as np

t_stat = (sample.mean() - mu0) / sample_std * np.sqrt(n)

Statistika má hodnotu -2,1310. Protože hodnota statistiky leží v kritickém oboru, zamítáme nulovou hypotézu. Na tedy tvrdíme, že zařízení bylo nastaveno chybně. Zbývá určit p-hodnotu, kterou získáme opět pomocí funkce T.DIST:

=T.DIST(D9;D2-1;PRAVDA)

Python alternativa:

from scipy.stats import t

p_value = t.cdf(t_stat, df=n - 1)

P-hodnota testu je 0,0232. To potvrzuje závěr o zamítnutí nulový hypotézy na . Nulovou hypotézu bychom nezamítli hladinách významnosti menších než 0,0232.