Wybieranie między testem i testem


20

Tło: Przedstawiam kolegom w pracy prezentację na temat testowania hipotez i rozumiem większość z nich dobrze, ale jest jeden aspekt, który wiążę się w węzły, próbując zrozumieć i wyjaśnić innym.

Tak myślę, że wiem (proszę poprawić, jeśli źle!)

  • Statystyki, które byłyby normalne, gdyby wariancja była znana, postępuj zgodnie z rozkładem jeśli wariancja jest nieznanat
  • CLT (Central Limit Theorem): rozkład próbkowania średniej próbki jest w przybliżeniu normalny dla wystarczająco dużego (może wynosić , może być do dla silnie wypaczonych rozkładów)30 300n30300
  • Rozkład można uznać za normalny dla stopni swobody> 30t>30

Skorzystać z -test jeżeli:z

  1. Populacja normalna i znana wariancja (dla dowolnej wielkości próby)
  2. Populacja normalna, wariancja nieznana in (z powodu CLT)n>30
  3. Dwumian populacji, ,n q > 10np>10nq>10

Używasz testu jeśli:t

  1. Populacja normalna, wariancja nieznana inn<30
  2. Brak wiedzy na temat populacji lub wariancji in , ale dane próbki wyglądają normalnie / pomyślnie przechodzą testy itp., Więc populację można uznać za normalnąn<30

Pozostały mi więc:

  • Dla próbek i (?), Brak wiedzy o populacji i wariancji znanych / nieznanych.< ≈ 300>30<≈300

Więc moje pytania to:

  1. Przy jakiej wielkości próby można założyć (w przypadku braku wiedzy o rozkładzie populacji lub wariancji), że rozkład średniej próby jest normalny (tj. Uruchomił się CLT), gdy rozkład próby wygląda nienormalnie? Wiem, że niektóre dystrybucje potrzeba , ale niektóre środki zdają się mówić używać -test gdy ...z n > 30n>300zn>30

  2. W przypadkach, których nie jestem pewien, zakładam, że sprawdzam dane pod kątem normalności. Teraz, jeśli przykładowe dane wyglądają normalnie, czy używam testu (ponieważ zakładam, że populacja jest normalna, a ponieważ )?zn>30

  3. Co z tym, gdzie przykładowe dane dla przypadków, których nie jestem pewien, nie wyglądają normalnie? Czy są jakieś okoliczności, w których nadal używałbyś testu lub testu czy zawsze starasz się przekształcić / zastosować testy nieparametryczne? Wiem, że ze względu na CLT przy pewnej wartości rozkład próbkowania średniej będzie zbliżony do normy, ale dane próbki nie powiedzą mi, co to jest wartość ; dane próbki mogą być nienormalne, podczas gdy średnia próbki jest zgodna z normą / . Czy istnieją przypadki, w których transformowałbyś / stosowałeś test nieparametryczny, podczas gdy w rzeczywistości rozkład próbkowania średniej był normalny / ale nie mogłeś powiedzieć? z n n t ttznntt


4
„ może być do 300 dla bardzo wypaczonych dystrybucji ”… w niektórych przypadkach może być o wiele więcej; lub może się nigdy nie zdarzyć. Wybierz dowolne , a pokażę ci przypadek, w którym to nie wystarczy. n
— Glen_b

Dzięki Glen_b - więc zawsze sprawdzaj, czy dane przykładowe wyglądają normalnie, aby użyć parametrycznego?
— Hatti

@Hatti nope! Test T jest ważny, gdy dane wydają się nienormalne.
— AdamO,

Odpowiedzi:


24

@AdamO ma rację, po prostu zawsze używasz testu jeśli nie znasz a-priori odchylenia standardowego populacji. Nie musisz się martwić, kiedy przełączyć się na test- , ponieważ dystrybucja przełącza się za ciebie. Dokładniej, -Dystrybucja zbieżny do normalnej, a tym samym jest to prawidłowy rozdział co do wykorzystania w . tzttNN

Istnieje również zamieszanie co do znaczenia tradycyjnej linii przy . Istnieją dwa rodzaje konwergencji, o których ludzie mówią: N=30

  1. Po pierwsze, rozkład próbkowania statystyki testowej (tj. ) obliczony z normalnie rozłożonych (w obrębie grupy) surowych danych jest zbieżny z rozkładem normalnym jako pomimo faktu, że SD jest szacowany na podstawie danych. ( Dystrybucja zajmuje się tym za Ciebie, jak wspomniano powyżej.) tN→∞t
  2. Drugi jest taki, że rozkład próbkowania średnią niż normalnie rozdzielone (w obrębie grupy) zbieżny surowych danych do rozkładu normalnego (wolniej niż powyżej) w . Ludzie liczą na to, że zajmie się nimi Centralne Twierdzenie Graniczne . Nie ma jednak gwarancji, że zbiega się w granicach rozsądnej próby - na pewno nie ma powodu, aby sądzić, że (lub ) to magiczna liczba. W zależności od wielkości i charakteru nienormalności może to zająć bardzo dużo czasu (por. Odpowiedź Makra tutaj: Regresja, gdy reszty OLS nie są normalnie rozmieszczoneN→∞30 300 U U t30300). Jeśli uważasz, że (w ramach grupy) surowe dane nie są bardzo normalne, może lepiej byłoby użyć innego rodzaju testu, takie jak Mann-Whitney -testU . Zauważ, że przy nietypowych danych test Manna-Whitneya będzie prawdopodobnie silniejszy niż test , i może tak być, nawet jeśli uruchomił się CLT. (Warto również zauważyć, że testowanie normalności może doprowadzić cię na manowce, patrz: czy testowanie normalności jest „zasadniczo bezużyteczne”? )Ut

W każdym razie, aby bardziej precyzyjnie odpowiedzieć na twoje pytania, jeśli uważasz, że twoje (w grupie) surowe dane nie są normalnie rozpowszechniane, skorzystaj z testu Manna-Whitneya ; jeśli uważasz, że Twoje dane są normalnie rozpowszechniane, ale nie znasz a priori SD, skorzystaj z testu ; a jeśli uważasz, że Twoje dane są normalnie dystrybuowane i znasz a priori SD, skorzystaj testu- . Utz

Może pomóc ci przeczytać ostatnią odpowiedź @ GregSnow tutaj: Interpretacja wartości p w porównaniu proporcji między dwiema małymi grupami w R również w odniesieniu do tych kwestii.


Dzięki, to było naprawdę pomocne, wiedziałem, że to komplikuję, ponieważ test t dla większych n zbliża się do normy. Tak ściśle mówiąc, nawet jeśli n wynosi 1000, należy zastosować test t, jeśli SD nie jest znana z góry?
— Hatti

Nie ma za co. Ściśle mówiąc, tak , ale zauważmy, że bardzo trudno będzie odróżnić rozkład od rozkładu normalnego w tym punkcie. t
— Gung - Przywróć Monikę

Tak, zdecydowanie. Przepraszam, że byłem tak wybredny, po prostu trudno jest wymyślić, jak wyjaśnić to innym w dość czarno-biały sposób. Doceń swoją pomoc dzięki!
— Hatti

Należy również pamiętać, że obliczanie wyników testu t jest zgodne z wszystkimi celami i celami bez znaczących dodatkowych kosztów obliczeniowych w dzisiejszych czasach. Nie szukamy już statystyk testowych w niektórych papierowych tabelach, które nie mogą obejmować wszystkich przypadków, po prostu pytamy komputer. Po co więc męczyć się i martwić, czy być może uda się uzyskać te same wyniki za pomocą testu Z?
— Björn,

11

W tej sprawie nie ma o czym dyskutować. Używać -test zawsze na nieparametrycznego testu różnic w sposób, o ile bardziej wyrafinowany przykład narzędziowego resampling permutacji ładujący, lub jest wymagana (przydatne w bardzo małych próbek o dużych odstępstw od normalności).t

Jeśli stopnie swobody faktycznie mają znaczenie, to test zapewni spójne oszacowanie wartości krytycznych i standardowych błędów dla rozkładu statystyki testowej w ramach hipotezy zerowej. W przeciwnym razie test jest w przybliżeniu taki sam jak test .t zttz

Normalne przybliżenie do testów parametrów modelu parametrycznego, takich jak test proporcji populacji, jest w pewnym sensie nieczynne. Gdy dane są na tyle małe, że naprawdę istnieje różnica między wartościami krytycznymi generowanymi rozkładów lub , naprawdę powinieneś zastosować dokładny test proporcji oparty na skalowanym dwumianowym rozkładzie statystyki testowej. W ten sposób działają również testy ponownego próbkowania. Przyjmowanie arbitralnych założeń dotyczących wielkości próby i częstości przypadków / kontroli w szacowaniu parametrów Bernoulliego jest mylące i bardzo podatne na błędy.ztz

Pojęcie testu- („znanej” wariancji) jest mylące, ponieważ nigdy nie „znamy” wariancji ani nie wydajesz dużo na jej oszacowanie. Gdy ten koszt ma znaczenie, tylko test odzwierciedla jego wpływ na stopnie swobody.tzt


Używaj testu t zawsze do nieparametrycznego testu różnic średnich. Masz na myśli parametryczny, prawda?
— Xavier Bourret Sicotte
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.