“无偏”假设检验——实际上是什么意思?

机器算法验证 假设检验 统计能力 定义
2022-03-19 02:19:08

考虑规模水平的统计假设检验0<α<1用于检验零假设H0:θΘ0Θ反对另一种假设H1:θΘ1=ΘΘ0. 我知道如果它的幂函数测试被认为是“无偏的”β满足条件:

β(θ)αifθΘ0,
β(θ)αifθΘ1.

我理解定义,但我不明白这对测试意味着什么?这是否意味着测试具有超出其应有的能力?您如何比较两种测试的力量,一种是“有偏见的”,另一种是“无偏见的”?

1个回答

这意味着当备选方案为真时,测试拒绝的概率(其能力)总是高于空值为真时的概率。

例如,假设您对 null 使用标准 t 检验θ0反对替代方案θ>0. 标准拒绝规则α=0.05如果t>1.645(对于来自正态分布的样本或渐近分布的样本,当中心极限定理适用时)。

现在,假设您要使用该规则(如果t>1.645) 去测试θ=0反对θ0. 测试拒绝的概率将降低θ,因为在这种情况下我们很少会观察到大的正 t 比率。特别是,这个测试是有偏见的,因为β(θ)<α什么时候θΘ1(,0).

具体来说,我们可以在正常情况下明确计算这个概率,XiN(θ,1), 和σ2=1假定为简单起见。然后,t 统计量为θ=0简直就是t=nX¯

n(X¯θ)N(0,1)
因此,
β(θ)=P(t>1.645)=1P(t<1.645)=1P(n(X¯θ)<1.645nθ)=1Φ(1.645nθ),
趋向于 0θ.

图形化: 在此处输入图像描述

theta.grid <- seq(-.8,.8,by=.01)
n <- seq(10,90,by=20)
power <- 1-pnorm(qnorm(.95)-outer(theta.grid,sqrt(n),"*"))
colors <- c("#DB2828", "#40AD64", "#E0B43A", "#2A49A1", "#7A7969")
matplot(theta.grid,power, type="l", lwd=2, lty=1, col=colors)
legend("topleft", legend=paste0("n=",n), col=colors, lty=1, lwd=2)
abline(h=0.05)