假设包含原假设Null Hypothesis和备择假设Alternative Hypothesis,原假设也称为零假设,记为H0H_0H0,备择假设也称为对立假设,记为HaH_aHa或H1H_1H1。 原假设和备择假设相互对立,没有交集。
进行假设检验时,由于数据的随机性,所作出的决策可能会有:
第 I 类错误(拒真):H0H_0H0为真时错误地拒绝了零假设。犯第 III 类错误的最大概率记为 α\alphaα。
第 II 类错误(受伪):H0H_0H0为假时错误地没有拒绝零假设。犯第 IIIIII 类错误的最大概率记为 β\betaβ。
H0H_0H0 | Do not reject H0H_0H0 | Reject H0H_0H0 |
---|---|---|
TRUE | Correct Decision 1−α1-\alpha1−α: Confidence level 置信水平 | Type III error α\alphaα: significance level 显著性水平 |
FALSE | Type IIIIII error β\betaβ | Correct Decision 1−β1- \beta1−β: Power 功效 |
假设检验的功效(Power)定义如下:
1−β=P(reject H0 when Ha is true)1-\beta=P(reject\ H_0 \ when \ H_a \ is \ true)1−β=P(reject H0 when Ha is true)
下图表明了α\alphaα, β\betaβ和power之间的关系:
H0:μ=μ0Ha:μ≠μ0
H_0: \mu=\mu_0\\
H_a: \mu\ne\mu_0
H0:μ=μ0Ha:μ=μ0
重叠在一起看:
在实际运用中,假设检验作出的结论,不同的利益攸关方可能关注的风险点不一样。比如,一家药企临床试验的药物,进行假设检验:
H0:该药无疗效;H1:该药有疗效
H_0: 该药无疗效; H_1:该药有疗效
H0:该药无疗效;H1:该药有疗效
监管机构关注的是H0H_0H0为真时(药无疗效),被误判为有效的概率,即α\alphaα,导致无疗效的药物上市销售贻害百姓。
而药厂关注的是H0H_0H0为假时(药有疗效),被误判为无效的概率,即β\betaβ,导致前期的投资都打了水漂。