(一)已知σ的正态分布检验
若总体为正态分布,已知σ时,检验的步骤为:
(1)先做出假设。
H 0 :μ=μ 0 ,H 1 :μ≠μ 0 (或μ>μ 0 或μ<μ 0 )
(2)计算统计量。
(3)依据α值和检验的种类,确定临界值。若是双边检验,查正态分布表中的Zα/2;单边检验时,查正态分布表中的Zα值。
(4)依据统计量和临界值,判定假设是否成立。若是双边检验,|Z|>Z α/ 2 ,拒绝原假设,即备选假设成立;若是右侧检验,备选假设为μ>μ 0 ,Z>Z α ,则拒绝原假设,即备选假设成立;若是左侧检验,备选假设为μ<μ 0 ,Z<-Z α ,则拒绝原假设,即备选假设成立。否则,原假设成立。
例1-1
某厂生产的产品的使用寿命服从正态分布N(1 020,100 2 ),先从最近一批产品中随机抽取16件,测得样本的平均寿命为1080小时。试在0.05的显著水平下判断该批产品的使用寿命是否有显著提高?
解 根据题意,提出假设。
检验统计量
由于α=0.05,查正态分布表,Z α =Z 0 .05 =1.645.
显然,Z>Z α ,应拒绝原假设,接受备选假设,即该批产品使用寿命有显著提高。
(二)σ未知的正态分布检验
若总体为正态分布,σ未知时,检验的步骤与上述情况类似,不过此时的数据分布不是依照正态分布去计算的。
中心极限定理解决了大样本均值的检验问题。但是当n较小时,用这种方法求出的概率可能是错误的,必要做某种修正。于是有人设计了另一种检验统计量t。
这个统计量最初是由戈塞特(1876~1937)用笔名“学生”发表,所以这个统计量的抽样分布称为学生t分布。比较t和Z,我们注意到它们的分子相同,而分母却稍有不同:σ为S所代替(这一点无须解释)。算出结果后,再与t α 或t α/ 2 值(可以通过查t值表获得)比较,依据是单边或者双边检验的判定原则来检验(其方法如已知σ时的假设检验)。如果进入否定域,原假设H 0 不成立,则备择假设H 1 成立;否则,H 0 成立。
例1-2
已知初婚年龄服从正态分布。根据9人的调查有X=23.5岁,S=3岁,是否可以认为该地区的平均初婚年龄已超过20岁?(α=0.01)
解 H 0 :μ=20,H 1 :μ>20
因为n较小,又不知σ值,因此用t检验,再计算检验统计量。
显著性水平0.01,自由度为8(9-1),查表知否定域为t值等于或大于2.8965.显然,t>t 0 .01 ,应拒绝原假设,接受备选假设,即可以认为该地区的平均初婚年龄已超过20岁。