区间估计与假设检验 (教育定量研究须知)
区间估计与假设检验是推断统计中的两个重要内容。而假设检验在教育统计中有着普遍的应用,利用spss统计软件,可以方便得出假设检验的结果是否存在显著差异(一般我们检验显著性水平为0.05假设情况下的结果)。关于显著性水平与是否显著的文字描述,如下表
表1 显著性水平对应显著的文字描述 0.1 0.05 0.01 比较显著(当p<0.1,即认为差异比较显著) 显著差异(当p<0.05,即认为有显著差异) 极为显著(当p<0.01,即认为差异极为显著) 值得注意是,一般我们选取显著性水平为0.05,即置信度为0.95
无论是区间估计还是假设检验,我们都要把统计量划归成标准分布(如标准正态分布,t分布),即需要用到公式(正态分布:z?x??x??,t分布:t?),划归成标准分布ss的z或者t值,才可以利用标准分布表得出结论。值得注意是,x,s必须保持一致。对于正态分布,若x为样本统计量(以平均数为例)x,则s为样本统计量的标准差?x(称为标准误,描述统计量的离散程度),即原公式变为:z?x???x,?x与?的关系可以根据标
准差计算公式推导得出?x??n,对于样本容量较大时(大于30),我们可认为样本标准差
s替代总体标准差?,即?x?ss,而对于小样本,则用t分布公式,其中?x? nn?1一、区间估计
由划归成标准分布的公式可得?在一定置信度情况下,其置信区间为
[x?z??x,x?z??x]。对应于小样本,只需将置信区间z值改为t值(t值由t分布表查的)
以下举例说明(区间估计)置信区间的应用:
例1 为了检查教学情况,某区级领导从所属学校中随机抽取100名学生回答一个问卷,最后计算得平均分X=80分,S=7,,问该区教学的真实情况如何?
此问实际上是问在默认置信度0.95(对应z值为1.96)的情况下,总体平均分?在哪个区间。
把数据代入到以上置信区间公式,得置信度0.95的置信区间:
[80?1.9677,80?1.96],具体计算即得。 100100二、假设检验
1 先假设:零假设(教育统计中译检验有无显著差异为主。即假设无差异,则要检验的样本统计分布可归属于原分布)
2 建立抽样分布:由于是零假设,所以原分布若服从N(?,?),则抽样分布(大样本为
例)服从N(?,?n)
3.确定显著性水平或置信度(两者和为1)
4.选取统计量,将统计量用公式划归成标准分布的z值 5.查表得知其是否落在置信度区间内还是显著性水平区间内(若落在显著性水平区间内,由于这对应的是小概率事件,则不可发生,拒绝原假设无差异)
注:以上第三步后,也可以先求出在给定置信度情况下的置信区间,再判断统计量是否落在置信区间内。若是,则接受原假设。 例 2 (略)