如何找到II型错误的可能性?


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我知道类型II错误是H1为true,但H0不被拒绝的地方。

在已知标准偏差的情况下,如何计算涉及正态分布的II型错误的概率?



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我想改写这个问题为“如何找到的一般测试的功率,如ħ 1μ > μ 0?” 这通常是执行频率更高的测试。我不知道如何计算这种测试的功效。H0:μ=μ0H1:μ>μ0
概率

Answers:


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除了指定α(I型误差的概率),则需要一个完全指定的假设对,即,μ0μ1σ必须是已知的。β(II型误差的概率)为1power。我假设单面H1:μ1>μ0。在R中:

> sigma <- 15    # theoretical standard deviation
> mu0   <- 100   # expected value under H0
> mu1   <- 130   # expected value under H1
> alpha <- 0.05  # probability of type I error

# critical value for a level alpha test
> crit <- qnorm(1-alpha, mu0, sigma)

# power: probability for values > critical value under H1
> (pow <- pnorm(crit, mu1, sigma, lower.tail=FALSE))
[1] 0.63876

# probability for type II error: 1 - power
> (beta <- 1-pow)
[1] 0.36124

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在此处输入图片说明

xLims <- c(50, 180)
left  <- seq(xLims[1],   crit, length.out=100)
right <- seq(crit, xLims[2],   length.out=100)
yH0r  <- dnorm(right, mu0, sigma)
yH1l  <- dnorm(left,  mu1, sigma)
yH1r  <- dnorm(right, mu1, sigma)

curve(dnorm(x, mu0, sigma), xlim=xLims, lwd=2, col="red", xlab="x", ylab="density",
      main="Normal distribution under H0 and H1", ylim=c(0, 0.03), xaxs="i")
curve(dnorm(x, mu1, sigma), lwd=2, col="blue", add=TRUE)
polygon(c(right, rev(right)), c(yH0r, numeric(length(right))), border=NA,
        col=rgb(1, 0.3, 0.3, 0.6))
polygon(c(left,  rev(left)),  c(yH1l, numeric(length(left))),  border=NA,
        col=rgb(0.3, 0.3, 1, 0.6))
polygon(c(right, rev(right)), c(yH1r, numeric(length(right))), border=NA,
        density=5, lty=2, lwd=2, angle=45, col="darkgray")
abline(v=crit, lty=1, lwd=3, col="red")
text(crit+1,  0.03,  adj=0, label="critical value")
text(mu0-10,  0.025, adj=1, label="distribution under H0")
text(mu1+10,  0.025, adj=0, label="distribution under H1")
text(crit+8,  0.01,  adj=0, label="power", cex=1.3)
text(crit-12, 0.004,  expression(beta),  cex=1.3)
text(crit+5,  0.0015, expression(alpha), cex=1.3)

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powβ

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@jdods确实,有一个lower.tail=FALSE失踪者。非常感谢你!
caracal

@caracal您能以〜layman的方式解释为什么我们可以不考虑beta而计算p值(类型1错误的风险),但是我们需要指定alpha来衡量类型2错误的风险吗?我觉得我想念什么。感谢您的出色回答。
Cystack

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@Cystack p值,第1类错误,第2类错误的确切含义超出了注释中可以传达的范围。我将开始查看stats.stackexchange.com/q/46856/1909stats.stackexchange.com/q/129628/1909之类的问题的答案,还请参见右上角的“链接”和“相关”框了解更多相关内容。
caracal

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为了补充caracal的答案,如果您正在寻找一个用户友好的GUI选项来为许多常见设计(包括您的问题所暗示的)计算II型错误率或功率,则不妨查看免费软件G Power 3

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