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高中数学 31(独立性检验)课件1 新人教B版选修2-3 课件VIP免费

高中数学 31(独立性检验)课件1 新人教B版选修2-3 课件_第1页
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3.1独立性检验问题:数学家庞加莱每天都从一家面包店买一块1000g的面包,并记录下买回的面包的实际质量。一年后,这位数学家发现,所记录数据的均值为950g。于是庞加莱推断这家面包店的面包分量不足。•假设“面包份量足”,则一年购买面包的质量数据的平均值应该不少于1000g;•“这个平均值不大于950g”是一个与假设“面包份量足”矛盾的小概率事件;•这个小概率事件的发生使庞加莱得出推断结果。一:假设检验问题的原理假设检验问题由两个互斥的假设构成,其中一个叫做原假设,用H0表示;另一个叫做备择假设,用H1表示。例如,在前面的例子中,原假设为:H0:面包份量足,备择假设为:H1:面包份量不足。这个假设检验问题可以表达为:H0:面包份量足←→H1:面包份量不足二:求解假设检验问题考虑假设检验问题:H0:面包分量足←→H1:面包分量不足1.在H0成立的条件下,构造与H0矛盾的小概率事件;2.如果样本使得这个小概率事件发生,就能以一定把握断言H1成立;否则,断言没有发现样本数据与H0相矛盾的证据。求解思路分析:本节研究的是两个分类变量的独立性检验问题。2定量变量——回归分析(画散点图、相关系数r、变量相关指数R、残差分析)分类变量——研究两个变量的相关关系:定量变量:体重、身高、温度、考试成绩等等。变量分类变量:性别、是否吸烟、是否患肺癌、宗教信仰、国籍等等。两种变量:独立性检验在日常生活中,我们常常关心分类变量之间是否有关系:例如,吸烟是否与患肺癌有关系?性别是否对于喜欢数学课程有影响?等等。例1.某医疗机构为了了解患慢性支气管炎与吸烟是否有关,进行了一次抽样调查,共调查了339名50岁以上的人,其中吸烟者205人,不吸烟者134人.调查结果是:吸烟的205人中有43人患呼吸道疾病(简称患病),162人未患呼吸道疾病(简称未患病);不吸烟的134人中有13人患病,121人未患病.问题:根据这些数据能否断定“患慢性支气管炎与吸烟有关”?(1)为了研究这个问题,将上述数据用下表来表示:患病未患病合计吸烟43162205不吸烟13121134合计56283339(2)估计吸烟者与不吸烟者患病的可能性差异:在吸烟的人中,有的人患病,4320.1%205在不吸烟的人中,有的人患病.139.7%134问题:由上述结论能否得出患病与吸烟有关?把握有多大?(1)假设:患病与吸烟没有关系.若将表中“观测值”用字母表示,则得下列2×2列联表:BA不吸烟(患病(B)未患病()合计吸烟An11n12n1+不吸烟n21n22n2+合计n+1n+2nAB即n11(n21+n22)≈n21(n11+n12)n11n22-n21n12≈0,因此,|n11n22-n21n12|越小,患病与吸烟之间的关系越弱,否则,关系越强.近似的判断方法:设n=n11+n21+n12+n22,如果H0成立,则在吸烟的人中患病的比例与不吸烟的人中患病的比例应差不多,由此可得,112111122122nnnnnn上面的话的意思是指事件A与B独立,这时应该有P(AB)=P(A)P(B)成立,我们用H0表示上式,即H0:P(AB)=P(A)P(B).并称之为统计假设,当H0成立时,下面的三个式子也成立:()()()PABPAPB()()()PABPAPB()()()PABPAPB根据概率的统计定义,上面提到的众多事件的概率都可以用相应的频率来估计。例如P(AB)的估计为11nnP(A)的估计为,P(B)的估计为,……1nn1nn于是与应该很接近,……。或者说11nn11nnnn21111(),nnnnnn21212(),nnnnnn22121()nnnnnn22222()nnnnnn应该比较小.从而2111111()nnnnnnnnnn2121212()nnnnnnnnnn2212121()nnnnnnnnnn2222222()nnnnnnnnnn也应该比较小。(2)卡方统计量:为了消除样本对上式的影响,通常用卡方统计量(χ2)来进行估计.2()观测值预期值预期值卡方χ2统计量公式:21122122121212nnnnnnnnn用它的大小可以决定是否拒绝原来的统计假设H0,如果算出的χ2值较大,就拒绝H0,也就是拒绝“事件A与事件B无关”,从而就认为它们是有关的了(3)两个临界值:3.841与6.635.经过对χ2统计量分布的研究,已经得到了两个临界值:3.841与6.635。当根据具体的数据算出的χ2>3.841时,有...

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