置信区间与假设检验
置信区间与假设检验
置信区间与假设检验置信区间和假设检验是统计学中常用的两种方法,用于对总体参数进行推断和判断。
本文将介绍置信区间和假设检验的概念、应用场景、计算方法以及它们在实际问题中的应用。
一、置信区间的概念和应用场景置信区间是用来估计总体参数的范围,它表示了参数的估计值在一定置信水平下的可能取值范围。
常见的置信水平有95%和99%,表示我们对参数估计的可信度程度。
在现实问题中,我们往往无法获得总体的全部数据,而只能通过抽样得到一部分样本数据。
利用这部分样本数据,我们可以计算出样本统计量,如平均值、比例等。
而参数的估计就是在这样的情况下,根据样本统计量推断总体参数的取值范围。
二、置信区间的计算方法对于样本均值的置信区间计算,假设样本满足正态分布。
置信区间的计算方法为:X̄ ±X̄∗(X̄/√X̄)其中,X̄ 为样本均值,X̄∗为给定置信水平下的标准正态分布的临界值,X̄为总体标准差,X̄为样本容量。
对于样本比例的置信区间计算,假设样本满足二项分布。
置信区间的计算方法为:X̄ ±X̄∗(√(X̄ (1−X̄ )/X̄))其中,X̄ 为样本比例,X̄∗为给定置信水平下的标准正态分布的临界值,X̄为样本容量。
三、假设检验的概念和应用场景假设检验是用来对总体参数进行推断和判断的方法,它通过设立一个或多个假设,并基于样本数据进行统计推断,最终对假设的成立与否进行判断。
在假设检验中,我们通常会提出一个零假设(H0)和一个备择假设(H1)。
零假设是我们要进行检验的假设,备择假设是对零假设的否定。
根据样本数据,通过计算得到一个统计量,并根据统计量的取值判断零假设是否成立。
四、假设检验的步骤和方法假设检验的一般步骤包括指定假设、确定显著性水平、计算统计量、计算拒绝域、进行决策。
常见的假设检验方法有:单样本均值检验、单样本比例检验、两样本均值检验、两样本比例检验等。
具体的计算方法和推理过程需要根据问题的具体设定来确定。
假设检验与置信区间
假设检验与置信区间假设检验和置信区间是统计学中两个重要的概念和方法。
它们被广泛应用于数据分析和实证研究中,用于对样本数据进行统计推断和判断。
本文将详细介绍假设检验和置信区间的定义、原理、应用以及它们之间的关系。
一、假设检验的定义和原理假设检验是通过对样本数据进行统计推断,来判断某一假设是否成立的方法。
它分为参数假设检验和非参数假设检验两种。
参数假设检验是基于总体参数的已知或估计值,对样本数据进行统计推断;非参数假设检验则是基于样本数据的分布自由度,对总体分布进行推断。
无论是参数假设检验还是非参数假设检验,它们的基本原理是一样的。
假设检验的基本步骤如下:1. 提出原假设(H0)和备择假设(H1);2. 选择适当的统计检验方法和显著性水平,计算样本数据的检验统计量;3. 根据检验统计量的大小,进行统计推断,得出是否拒绝原假设的结论;4. 根据结论进行统计解释和决策。
二、置信区间的定义和原理置信区间是用于估计总体参数值的一种方法,表示参数估计的不确定性范围。
置信区间通常以一个区间范围来表示,例如95%置信区间。
这意味着,在一系列相同样本条件下,对总体参数的估计在95%的情况下会落在该置信区间内。
置信区间的计算方法取决于估计的参数类型和样本数据的分布,常见的包括正态分布、t分布和二项分布等。
置信区间的计算涉及到样本的均值、方差、样本量以及置信水平等因素。
较大的置信水平意味着更高的可信度,但是对应的置信区间也会更宽。
三、假设检验和置信区间的应用假设检验和置信区间在各个领域的应用非常广泛,特别是在医学、社会科学和市场研究等领域。
在医学研究中,假设检验和置信区间被应用于新药的疗效评估、药物剂量的调整以及治疗方法的比较等方面。
通过对患者样本数据进行假设检验,可以判断新药是否安全有效;置信区间则可以提供药效的可信区间范围。
在社会科学研究中,假设检验和置信区间被应用于社会调查、教育评估和舆情分析等方面。
例如,对于某一教育政策的效果评估,可以通过假设检验和置信区间对样本数据进行分析,判断改革是否达到预期目标。
置信区间与假设检验
置信区间与假设检验置信区间和假设检验是统计学中常用的两种基本方法,它们帮助我们进行统计推断、做出决策和进行预测。
在本文中,我们将详细介绍置信区间和假设检验的概念、应用场景以及计算方法。
一、置信区间置信区间是指通过样本统计量对总体参数进行估计,并给出一个范围,表明参数真值存在于此范围内的概率。
置信区间可以用来评估统计量的精度和灵敏度。
1.1 构建置信区间的步骤构建置信区间的一般步骤如下:步骤一:收集样本数据并计算出样本统计量(如平均值、标准差等)。
步骤二:选择置信水平,一般常用的置信水平为90%、95%或99%。
步骤三:根据样本数据、样本统计量的分布以及置信水平,查找相应的临界值。
步骤四:根据样本统计量及置信水平计算置信区间。
1.2 置信区间的应用置信区间的应用十分广泛,例如:1)对总体均值的估计:在对某种产品的平均寿命进行估计时,可以构建一个置信区间来估计总体平均寿命。
2)对总体比例的估计:在调查选举民意时,可以通过构建置信区间来估计某候选人获胜的概率。
3)对总体方差的估计:在品质控制中,可以通过构建置信区间来估计某一批次产品的方差。
二、假设检验假设检验是一种统计推断方法,用于判断样本数据是否支持或反驳某个假设。
在假设检验中,我们通过计算出现观察值的概率,从而判断假设是否可信。
2.1 假设检验的步骤假设检验的一般步骤如下:步骤一:制定原假设和备择假设。
原假设通常表示无变化或无差异,备择假设则相反。
步骤二:选择显著性水平,一般常用的显著性水平为0.05或0.01。
步骤三:计算统计量的值,如t值或z值。
步骤四:根据计算出的统计量值和显著性水平,查找相应的临界值。
步骤五:比较统计量的值与临界值,并给出结论,支持原假设或拒绝原假设。
2.2 假设检验的应用假设检验在实际应用中非常重要,例如:1)医学实验:用于判断某种药物的疗效是否显著。
2)市场调研:用于比较两个产品或两种市场策略的效果。
3)社会调查:用于判断某一政策对民众态度的影响。
数据分析中的假设检验与置信区间
数据分析中的假设检验与置信区间在数据分析领域,假设检验和置信区间是两个重要的概念和工具。
它们可以帮助我们对数据进行统计推断,从而做出准确的判断和决策。
本文将介绍假设检验和置信区间的基本原理和应用。
一、假设检验假设检验是一种统计推断方法,用于验证关于总体参数的假设。
在进行假设检验时,我们首先提出一个原假设(H0)和一个备择假设(H1),然后根据样本数据来判断是否拒绝原假设。
例如,假设我们想要研究某个药物对疾病的治疗效果。
我们可以提出原假设H0:该药物对疾病的治疗效果没有显著影响,备择假设H1:该药物对疾病的治疗效果有显著影响。
然后,我们收集一定数量的患者数据,并进行统计分析。
在假设检验中,我们需要选择一个适当的显著性水平(α)来进行判断。
显著性水平是指当原假设为真时,我们犯下拒绝原假设的错误的概率。
通常,我们选择显著性水平为0.05或0.01,表示我们愿意接受5%或1%的错误率。
接下来,我们需要计算一个统计量(如t值或z值),并根据该统计量和显著性水平来判断是否拒绝原假设。
如果计算得到的统计量落在拒绝域内,我们就可以拒绝原假设,并接受备择假设。
否则,我们无法拒绝原假设。
二、置信区间置信区间是一种用于估计总体参数的方法。
与假设检验不同,置信区间提供了一个范围,而不是一个确定的点估计。
置信区间可以告诉我们总体参数的估计值的可信程度。
例如,我们想要估计某个产品的平均销售量。
我们可以收集一定数量的样本数据,并计算样本的平均值和标准差。
然后,我们可以使用置信区间来估计总体的平均销售量。
在计算置信区间时,我们需要选择一个置信水平(通常为95%或99%),表示我们希望总体参数落在置信区间内的概率。
然后,我们可以使用样本数据的平均值和标准差来计算置信区间的上限和下限。
置信区间的计算公式为:估计值±临界值×标准误差。
其中,临界值可以从统计表中查找,标准误差可以根据样本数据计算得到。
三、假设检验与置信区间的关系假设检验和置信区间是密切相关的。
统计推断中的假设检验与置信区间
统计推断中的假设检验与置信区间统计推断是统计学中的一项重要工具,通过对样本数据进行分析和推断,来对总体的特征做出合理的判断和估计。
在统计推断中,假设检验和置信区间是两个常用的方法。
本文将从基本概念、应用场景和具体步骤等方面介绍假设检验和置信区间的相关内容。
一、假设检验假设检验是指通过对样本数据进行推断,判断总体参数是否符合某种假设。
其中,假设有两种类型:原假设(H0)和备择假设(H1)。
原假设通常是根据问题要求或已知信息建立的,而备择假设则是对原假设的补充或相反假设。
在进行假设检验时,我们需要选择一个适当的检验统计量,该统计量会基于样本数据给出一个具体的值。
然后,我们计算该统计量在原假设下的概率,即p值。
如果p值小于预先设定的显著性水平α,则可以拒绝原假设,否则则不能拒绝原假设。
例如,我们要检验一批产品的平均重量是否达到标准要求。
我们首先建立原假设H0:平均重量等于标准要求值,备择假设H1:平均重量不等于标准要求值。
然后,收集一定数量的产品进行称重,计算出平均重量,并根据样本数据计算出检验统计量。
接着,我们根据显著性水平α选择临界值,计算p值。
若p值小于α,则拒绝原假设,否则则不能拒绝原假设。
二、置信区间置信区间是对总体参数的估计,用于描述参数的不确定性范围。
在给定置信水平下,我们构建一个区间,该区间以样本统计量为中心,上下界分别为置信区间的上限和下限。
置信水平是指对总体参数的估计的准确程度。
以对总体平均值的估计为例,假设我们要求95%置信水平的置信区间。
首先,我们从总体中抽取一定数量的样本,计算出样本平均值和样本标准差。
接着,根据样本数据和置信水平计算出临界值,并计算出标准误差。
最后,根据样本平均值、临界值和标准误差计算出置信区间。
置信区间的含义是,在重复进行抽样和估计的情况下,有95%的置信水平可以保证总体参数落在该区间内。
三、假设检验与置信区间的关系假设检验与置信区间是统计推断中密切相关的两个概念。
第2章 第4节 置信区间与假设检验
且
Cov ( ui , u j ) E ( ui u j ) 0,
u 正态假定理由如下: uii 的 的正态假定理由如下:
1.ui 代表回归模型中未包含的变量的集合。 这些未引入的变量的影响是微弱的和随机的。根 据中心极限定理,如果存在大量独立且同分布的 随机变量,随着这些变量个数的增大,它们的总 和将趋向正态分布。 2.即使变量个数不是很大或这些变量不是严 格独立的,它们的总和仍可视同正态分布。
同理我们可得到的 β1置信度为(1-α)的置信区间:
( ( ˆ t ( n 2) Se ˆ ), ˆ t ( n 2) Se ˆ ) 1 1 /2 1 1 /2
例如,在例 2.1 中,我们得到 ˆ 0.7616 2 ˆ ) 0.0149 Se(
置信下限
置信上限
需要指出的是,给定样本,给定置信水平 , 置信区间不是唯一的. 对同一个参数,我们可以 构造许多置信区间. 在概率密度为单峰且对称的情形,取对称的 分位点求得的置信区间的长度为最短.
三、 ui 正态性假定和普通最小二乘估计量
ˆ , ˆ 和 2 的性质 ˆ 1 2
(一)ui 正态性假定 在回归分析中,我们的目的不仅仅是得到 j ,
ˆ 推断 。因此,我们需要得到 ˆ 的置 而且要用 j j j
信区间,通过置信区间去判断这种推断的可靠性。
ˆ 的概率分布。 这就需要 j
ˆ 是Yi 的线性函数, 在最小二乘估计式中, j ˆ 的置信 从而也就是 ui 的线性函数。要推 断 j
区间,我们就必须获得 ui 的概率分布。 在回归分析中,人们常常假定 ui 服从正态 分布。即
统计学假设检验与置信区间
统计学假设检验与置信区间统计学假设检验与置信区间是统计学中两个重要且常用的概念。
它们的主要作用是在样本数据的基础上对总体的特征进行推断和判断。
本文将从统计学假设检验和置信区间的定义、计算方法以及实际应用等方面进行论述。
一、统计学假设检验的基本概念统计学假设检验是用统计原理对总体的某个特征进行推断和判断的一种方法。
其基本思想是:根据样本数据推断总体参数,然后进行统计推断,判断总体参数是否满足某个事先给定的假设。
在进行统计学假设检验时,我们常常会对总体均值、总体比例、总体方差等进行检验。
对于总体均值的检验,通常会使用t检验、z检验等方法;对于总体比例的检验,则常常使用卡方检验、比例检验等方法;而总体方差的检验则可以使用F检验等方法。
根据具体的问题和数据类型,我们可以选择适当的检验方法进行分析。
二、统计学假设检验的步骤统计学假设检验通常包括以下几个步骤:1. 提出原假设和备择假设。
原假设(H0)是对总体参数的一个假设,备择假设(H1)则是对原假设的一个反面假设。
通常情况下,原假设被假定为不成立或不满足的情况,而备择假设则是我们要进行推断和判断的目标。
2. 选择合适的统计量。
在假设检验中,我们需要选择适当的统计量来对总体参数进行估计和判断。
根据检验的要求和数据的特点,我们可以选择t统计量、z统计量、卡方统计量等。
3. 设置显著性水平。
显著性水平通常用α表示,表示我们允许出现的错误的概率。
常用的显著性水平有0.05和0.01。
4. 计算检验统计量的观察值。
根据样本数据进行计算,得到检验统计量的观察值。
5. 判断拒绝域。
根据显著性水平和检验的方法,判断处于拒绝域的观察值,如果观察值落入拒绝域内,则拒绝原假设,否则不拒绝。
6. 得出结论。
根据观察值的判断结果,得出对原假设的结论。
三、置信区间的基本概念置信区间是指对总体参数的估计范围,用于描述样本对总体的推断和判断。
在统计学中,置信区间通常由点估计和标准误差构成。
报告中的假设检验与置信区间
报告中的假设检验与置信区间假设检验(Hypothesis Testing)和置信区间(Confidence Interval)是统计推断中常用的两种方法。
假设检验用于判断一个假设是否成立,而置信区间用于估计一个未知参数的范围。
在科学研究和实验设计中,这两种方法经常被用来进行统计推断和决策分析。
本文将从六个方面详细论述报告中的假设检验与置信区间的意义和应用。
一、假设检验方法的基本原理假设检验方法基于一个统计模型,首先提出一个原假设和一个备择假设,然后利用样本数据进行推断和决策。
在假设检验中,我们使用一个统计量来计算样本数据的观察值,并根据该统计量与相应的概率分布对比来做出决策。
例如,在医学研究中,我们可以利用假设检验方法来判断某种药物的疗效是否显著,从而决定是否接受这种药物的疗程。
二、假设检验中的类型I错误和类型II错误在假设检验中,我们需要设置显著性水平,即拒绝原假设的概率的上限。
当我们拒绝原假设却实际上原假设是正确的时候,称为类型I错误。
而当我们接受原假设却实际上原假设是错误的时候,称为类型II错误。
在实际应用中,我们需要权衡这两种错误的概率,以便做出正确的决策。
三、置信区间的含义和计算方法置信区间是用来估计一个未知参数的范围的一种方法。
在置信区间中,我们可以给出一个区间范围,并说明其对应的置信水平。
例如,在调查中估计某种产品的平均销售量时,我们可以给出一个置信区间,比如95%置信水平的置信区间为[2000, 5000],意味着我们对该产品的平均销售量有95%的置信区间在2000到5000之间。
四、假设检验与置信区间的关系假设检验和置信区间在某种程度上是相互关联的。
当我们进行假设检验时,如果我们拒绝了原假设,那么相应的置信区间将不包含假设值。
反之,如果置信区间包含了假设值,那么我们无法拒绝原假设。
因此,假设检验和置信区间可以互相验证,增强我们对实验结果的信心。
五、样本量对假设检验和置信区间的影响样本量是假设检验和置信区间的重要因素之一。
置信区间和假设检验含义
置信区间和假设检验含义置信区间和假设检验是统计学中常用的两种方法,用于研究数据的分布和参数的估计。
本文将分别介绍置信区间和假设检验的含义。
一、置信区间置信区间(confidence interval)是指由样本所计算出的区间估计,它是一种用于估计总体参数的方法。
在统计学中,我们通常只能获得一部分数据,即样本,而不能获取整个总体数据。
这时,我们需要通过样本所得数据来推断总体数据的信息。
置信区间就是在这种情况下对总体参数进行估计的一种方法。
置信区间的定义为:在样本数据中,对于总体参数(比如均值、方差等)的估计上限和下限的区间,这种估计有一定的置信度水平(confidence level)。
置信区间通常表示为:估计值± 误差范围,其中估计值是样本所得统计量(比如样本均值),误差范围是通过样本计算得出的误差,置信度水平代表此估计具有的置信程度。
例如,我们进行一项调查,从已知的人口中随机抽取100个人,并得到他们的平均收入为7500元。
如果我们希望得到平均收入的置信区间,假设我们选择95%的置信度水平,那么置信区间为:7500 ± 1.96 × 标准误差。
其中,1.96为95%的置信度下的标准正态分布值,标准误差是样本标准差除以样本大小的平方根。
这个置信区间的意思是:在样本大小为100,样本平均收入为7500元的情况下,我们有95%的置信度相信,总体的平均收入在区间(7325元,7675元)内。
二、假设检验假设检验(hypothesis testing)是一种利用统计方法来验证研究假设的方法,同时也是一种用于检验样本数据是否代表总体数据的方法。
在假设检验中,设定了一个零假设(null hypothesis)和一个备择假设(alternative hypothesis),并在已知样本数据的基础上推断总体数据是否支持零假设。
零假设通常是基于已有的理论、经验或研究,对数据总体的某个参数提出的一种假设。
假设检验与置信区间
假设检验与置信区间假设检验和置信区间是统计学中常用的两个方法。
它们是根据样本来推断总体的一些参数、性质或差异。
假设检验被广泛应用于社会科学、医学、生态学、工程学等学科领域。
置信区间的应用也非常广泛,比如在医学诊断、工业生产、市场营销等领域。
一、假设检验假设检验是由学者尤利乌斯·韦尔斯(Jerzy Neyman)和欧阿德·皮尔逊(Egon Pearson)于20世纪20年代提出的。
它的基本思想是根据样本来判断总体参数是否符合我们指定的值。
假设检验通常分为单样本检验和双样本检验。
单样本检验主要适用于我们要求判断一个总体参数是否等于一个指定值的情况。
它很好地体现了统计学的推断思想。
比如说,我们想要了解某个地区的男性平均身高是否等于国家标准身高(174cm),我们可以进行一次单样本检验。
具体做法是,先随机抽取一部分男性来进行测量,得到一个平均值;再根据该样本平均值和样本大小,计算出样本平均值的标准误差;最后根据某种分布假设(一般是正态分布),计算样本均值与标准值(174cm)之间的差异是否显著。
双样本检验主要适用于我们要了解两个总体参数之间是否有差异的情况。
比如说,在一份工资调查报告中,我们想要知道男性和女性的平均工资是否有显著差异。
为了进行这样的检验,我们可以先随机抽取相同数量的男性和女性工人,然后计算出他们的平均工资、标准误差和标准误差的差异。
最后利用某种统计分布假设(如t分布),判断差异是否显著。
二、置信区间置信区间是一个范围,它是利用样本数据来估计一个总体参数的取值区间。
与假设检验相比,置信区间更能准确地描述总体参数的不确定性。
由于我们无法准确地得知总体参数的具体值,因此我们需要依靠样本数据来提供更为精确的估计值和区间范围。
例如,我们可以用置信区间来估计某个器械运转时间的均值。
我们首先随机地选取一部分器械,记录它们的运转时间。
为了得到置信区间的估计值,我们计算出该样本数据的均值和标准误差。
概率与统计中的假设检验与置信区间
概率与统计中的假设检验与置信区间在概率与统计领域中,假设检验与置信区间是两个非常重要的概念和方法。
它们被广泛应用于实证研究、推断统计以及决策制定等领域。
本文将对概率与统计中的假设检验与置信区间进行详细的介绍和解释。
一、假设检验假设检验是统计推断的一种方法,用于对关于总体特征的假设进行验证。
在假设检验中,首先提出一个原假设(H0)和一个备择假设(H1),然后通过收集样本数据,利用统计方法来评估这两个假设的可信程度。
在进行假设检验时,我们往往会计算一个统计量,并基于该统计量的取值来判断原假设是否成立。
常见的统计量包括Z值、T值和卡方值等。
与统计量相关的是p值,p值表示在原假设成立的情况下,观察到的样本结果或更极端结果出现的概率。
当p值小于预先设定的显著性水平时,我们会拒绝原假设,认为备择假设更为可信。
假设检验的过程分为以下几个步骤:1. 提出原假设和备择假设;2. 选择适当的统计量;3. 根据样本数据计算统计量的值;4. 根据统计量的值计算对应的p值;5. 根据设定的显著性水平,判断是否拒绝原假设。
二、置信区间置信区间是一种用来估计总体特征的方法,通过对样本数据进行分析,得到一个区间范围,在一定的置信水平下,我们相信总体参数落在该区间内。
置信区间的计算方法根据不同的参数估计方法而有所不同,常见的有均值的置信区间和比例的置信区间。
以均值的置信区间为例,当样本量足够大且总体标准差已知时,可以使用Z分布来计算置信区间;而当总体标准差未知时,可以使用T分布来计算置信区间。
置信区间的形式为:估计值 ±极限误差,其中估计值为样本统计量的计算结果,极限误差与置信水平和样本量有关。
置信区间的置信水平表示我们对总体参数落在该区间内的程度的可信程度,一般常用的置信水平为95%和99%。
三、假设检验与置信区间的关系假设检验与置信区间在统计推断中是相互关联的。
事实上,当我们做出一个假设检验的判断后,其结果也可以转化为一个置信区间的形式。
统计学中的假设检验与置信区间
统计学中的假设检验与置信区间统计学中的假设检验与置信区间是两个重要的概念,用于分析样本数据并对总体参数进行推断。
假设检验是一种统计推断方法,用于判断某个断言是否成立或者拒绝。
而置信区间则是用于估计总体参数的范围。
一、假设检验假设检验是一种基于样本数据对总体假设进行推断的方法。
其基本思想是:首先提出一个关于总体参数的假设,然后通过样本数据的分析来判断该假设是否成立。
在进行假设检验时,首先需要提出原假设(H0)和备择假设(H1)。
原假设是我们希望得到支持的假设,而备择假设则是我们希望进行反驳的假设。
然后,选择一个合适的检验统计量,根据该统计量的取值,计算出相应的P值。
若P值小于预先设定的显著性水平(通常为0.05),则拒绝原假设,否则接受原假设。
举个例子来说,假设我们要检验某个新药物的疗效是否优于传统药物。
原假设可以是该药物的疗效不优于传统药物,备择假设可以是该药物的疗效优于传统药物。
然后,收集一部分病人的数据,计算出适当的统计量,并根据该统计量的取值计算出P值,用以判断是否拒绝原假设。
二、置信区间置信区间是用于对总体参数的范围进行估计的方法。
它给出了一个范围,该范围内包含了可能的参数值,并以一定的置信水平(通常为95%)表示。
计算置信区间的方法有很多种,最常用的是基于正态分布的方法。
该方法假设样本数据近似服从正态分布,通过样本均值和样本标准差的计算,结合正态分布的性质,可以计算出一个置信区间,用于估计总体参数。
举个例子来说,我们想要估计某个城市的平均工资水平。
收集到了一部分居民的工资数据,计算出样本均值和样本标准差,然后使用正态分布的方法计算出一个置信区间,例如95%的置信区间为(1000, 2000),表示我们对于总体平均工资的估计范围在1000到2000之间,且有95%的置信水平。
三、假设检验与置信区间的联系假设检验与置信区间在某种程度上可以互相转化和补充。
在假设检验中,我们可以根据置信区间来判断原假设的合理性。
置信区间与假设检验
置信区间与假设检验统计学是一门研究如何收集、分析、解释和呈现数据的学科。
在统计学中,置信区间和假设检验是两个重要的概念和工具,用于对数据进行推断和推断性判断。
本文将介绍置信区间和假设检验的基本概念、应用场景以及具体步骤。
一、置信区间置信区间是统计学中用于估计总体参数的一种方法。
它是通过对样本数据进行分析,得出一个区间范围,称为置信区间,该区间内包含了总体参数值的估计范围。
置信区间通常由两个值表示,上限和下限,例如:[a, b]。
其中,a和b为计算得出的数值,表示总体参数值在该区间内的估计范围。
置信区间的宽度由置信水平和样本大小决定。
一般来说,置信水平越高,置信区间越宽;样本大小越大,置信区间越窄。
置信区间的应用场景广泛,常见于总体均值、总体比例、总体方差等参数的估计。
例如,我们可以通过抽取一部分样本数据,并计算得出置信区间来估计总体均值。
二、假设检验假设检验是统计学中用于判断总体参数假设是否成立的方法。
它基于样本数据,通过计算得出一个统计量,再与一个已知的分布进行比较,从而推断总体参数是否存在显著差异或关联。
假设检验通常涉及两个假设,零假设(H0)和备择假设(H1)。
零假设是默认的假设,我们对其真实性进行检验;备择假设是与零假设相对立的假设,我们希望通过数据来支持备择假设。
假设检验的步骤一般包括:1. 根据问题确定零假设和备择假设;2. 选择一个适当的统计量,例如均值差异的t统计量或比例差异的Z统计量;3. 根据样本数据计算统计量的值;4. 建立一个比较分布,例如t分布或Z分布,以及显著性水平;5. 根据比较分布,计算得出拒绝域的临界值;6. 比较统计量的值和拒绝域的临界值,得出是否拒绝零假设的结论。
假设检验的结果通常有两种:拒绝零假设和接受零假设。
拒绝零假设意味着有足够的证据支持备择假设,我们认为总体参数存在显著差异或关联;接受零假设意味着数据不足以支持备择假设,我们认为总体参数不存在显著差异或关联。
统计推断中的假设检验与置信区间
统计推断中的假设检验与置信区间统计推断是统计学的一个重要分支,它通过从样本中获得的信息来推断总体的特征或参数。
其中,假设检验与置信区间是统计推断中两个基本的方法。
一、假设检验假设检验是统计推断的一种方法,用来评估统计数据是否支持某个特定的假设。
它包括两个假设,即零假设(H0)和备择假设(H1)。
零假设通常是我们想要进行实证检验的假设,而备择假设则是我们想要证明的假设。
在假设检验中,我们首先根据样本数据计算出一个统计量,然后与一个特定的概率分布相比较。
这个概率分布被称为零假设下的分布,它描述了在零假设为真时,统计量的取值情况。
通过计算统计量在零假设下的概率(p值),我们可以判断是否拒绝零假设。
二、置信区间置信区间是统计推断中用来估计总体参数或特征的一种方法。
它是一个区间,其中包含了真实参数值的估计。
置信区间的构建依赖于样本数据和置信水平。
在置信区间的计算中,我们首先需要选择一个置信水平,通常选择90%、95%或99%的置信水平。
然后根据样本数据和置信水平的要求,计算出一个区间,这个区间就是置信区间。
置信区间的解释是,在大量重复的抽样中,这个区间包含了真实参数值的比例等于我们设定的置信水平。
也就是说,在给定的置信水平下,我们可以有一定的把握认为真实参数值落在置信区间内。
三、假设检验与置信区间的关系假设检验与置信区间是统计学中密切相关的两个概念。
实际上,对于一个参数的假设检验,拒绝零假设的结果意味着相应的置信区间不包含该参数的值。
例如,对于某个总体均值的假设检验,若我们拒绝了零假设,表示我们有理由认为总体均值与零假设的值不同。
而这个不同之处将在相应的置信区间中得到体现。
在统计推断中,假设检验和置信区间可以相互补充,提供了对总体特征的全面的推断。
假设检验帮助我们判断零假设是否成立,而置信区间则提供了对参数估计的范围和可信度的评估。
总结:统计推断中的假设检验与置信区间是两个基本的方法,用来对总体参数或特征进行推断和估计。
假设检验与置信区间
假设检验与置信区间假设检验和置信区间是统计学中常用的两种方法,用于判断总体参数的真实值以及对其进行推断。
本文将介绍假设检验与置信区间的概念、应用场景及其计算方法。
一、假设检验的概念与应用场景假设检验是一种统计方法,用于检验在给定样本数据下总体参数是否满足某个特定的假设。
假设检验通常包含以下步骤:1. 建立原假设(H0)和备择假设(Ha)。
原假设是对总体参数的一个假设,而备择假设是与原假设相对立的假设。
例如,原假设可以是总体均值等于某个特定值,而备择假设可以是总体均值不等于该特定值。
2. 选择适当的检验统计量。
检验统计量是用于判断原假设是否成立的统计量,通常选择与待检验的总体参数相关的统计量。
3. 设定显著性水平,并计算临界值。
显著性水平(α)是在假设检验中预先确定的一个概率值,用于作出接受或拒绝原假设的决策。
临界值是根据样本数据和显著性水平计算得出的。
4. 进行假设检验并作出决策。
根据计算得到的检验统计量和临界值,如果检验统计量的值在拒绝域内,则拒绝原假设;否则,接受原假设。
假设检验可以应用于多个场景,例如:判断新药是否有效、判断广告策略是否有效、比较两种产品的销售业绩等。
二、置信区间的概念与应用场景置信区间是对总体参数的一个估计区间,用于给出总体参数的估计范围。
置信区间的计算基于样本数据和统计分布,通常采用样本均值及标准误差来计算。
1. 构造置信区间的步骤。
首先计算样本均值和标准误差,然后根据显著性水平和自由度计算出临界值。
最后,根据样本均值、标准误差和临界值计算置信区间。
2. 置信水平的选择。
置信水平是置信区间中包含总体参数真实值的概率。
常见的置信水平有90%、95%和99%等。
置信区间可以应用于多个场景,例如:估计总体均值、估计总体比例、估计总体方差等。
三、假设检验与置信区间的关系假设检验和置信区间在某种程度上是互相关联的。
假设检验可以通过置信区间的确定性问题间接得出结论,而置信区间也可以通过显著性检验的拒绝域来解释。
统计学中的假设检验与置信区间
在统计学中,假设检验和置信区间是两个常用的方法,用于对样本数据进行推断和判断。
假设检验是通过对样本数据进行假设,然后利用统计方法对这一假设进行检验的过程。
而置信区间是用于估计总体参数的范围,通过构建一个区间来包含总体参数的真值。
假设检验是统计学的重要方法之一,它用于判断一个关于总体特征的假设是否成立。
在假设检验过程中,我们首先提出一个关于总体参数或总体分布的假设,即原假设(H0)和备选假设(H1)。
然后,我们根据样本数据计算出一个检验统计量,并通过比较检验统计量的值与特定的临界值来决定是否拒绝原假设。
在假设检验中,我们通常关心的是拒绝原假设的概率,即显著性水平。
假设检验通常包括以下步骤:确定原假设和备选假设,选择适当的检验统计量,计算检验统计量的值,确定拒绝域,计算拒绝域的临界值,进行统计决策和做出推断。
如果检验统计量的值落在拒绝域内,则拒绝原假设,否则则不拒绝原假设。
与假设检验相对应的是置信区间。
置信区间是用于估计总体参数的范围,通过构建一个区间来估计总体参数的真值。
置信区间通常由样本数据计算得到,其上界和下界反映了总体参数估计的不确定性范围。
在置信区间中,我们可以设定一个置信水平,并通过样本数据计算出一个置信区间,使得总体参数落在该区间内的概率等于设定的置信水平。
置信区间的计算一般遵循正态分布或t分布的原理。
对于大样本的情况,可以使用正态分布来计算置信区间;而对于小样本的情况,由于样本方差的不确定性,需要使用t分布来计算置信区间。
在计算置信区间时,我们通常要求该区间的宽度尽可能小,从而提高估计的精确性。
假设检验和置信区间在实际应用中都具有重要的意义。
假设检验可以帮助我们判断样本数据是否支持某一假设,从而做出相应的决策。
例如,在药物临床试验中,我们可以利用假设检验来判断新药的疗效是否显著,从而决定是否推出市场。
而置信区间可以提供总体参数的估计范围,帮助我们理解样本数据中的不确定性,并对总体特征进行推断。
置信区间与假设检验
置信区间与假设检验统计学中的置信区间和假设检验是两种常用的推断方法,用于对总体参数进行估计和推断。
置信区间是通过对样本信息的分析,给出对总体参数范围的一个估计值区间,而假设检验则是通过对样本数据与假设进行比较,来判断总体参数是否满足某种假设。
一、置信区间置信区间是用来估计总体参数的范围,常用于估计均值、比例和方差等参数。
以置信水平(1-α)%来描述,其中α为显著性水平,常取0.05或0.01。
置信区间的计算根据总体的分布类型和样本量不同,可以分为以下几种情况。
1. 对总体均值的置信区间估计当总体服从正态分布,且总体标准差已知时,可以使用正态分布的属性,计算均值的置信区间。
假设样本均值为x,总体标准差为σ,样本容量为n,置信水平为(1-α)%,则均值的置信区间为x±Zα/2(σ/√n),其中Zα/2为标准正态分布上的分位数。
当总体标准差未知时,可以使用样本标准差s来代替总体标准差σ,此时应该使用t分布。
假设其它条件不变,均值的置信区间为x±tα/2(s/√n),其中tα/2为自由度为n-1的t分布上的分位数。
2. 对总体比例的置信区间估计当总体为二项分布,且样本容量充分大(np≥5且n(1-p)≥5)时,可以使用正态分布近似,计算比例的置信区间。
假设样本比例为p,样本容量为n,置信水平为(1-α)%,则比例的置信区间为p±Zα/2√(p(1-p)/n),其中Zα/2为标准正态分布上的分位数。
3. 对总体方差的置信区间估计当总体为正态分布,样本容量为n时,可以使用卡方分布,计算方差的置信区间。
假设样本的标准差为s,自由度为n-1,置信水平为(1-α)%,则方差的置信区间为(n-1)s^2/χα/2^2 ≤ σ^2 ≤ (n-1)s^2/χ1-α/2^2,其中χα/2^2和χ1-α/2^2分别为自由度为n-1的卡方分布上的分位数。
二、假设检验假设检验用于判断总体参数是否满足某种假设,通常包括原假设和备择假设。
统计学中的假设检验与置信区间
统计学中的假设检验与置信区间在统计学中,假设检验与置信区间被广泛应用于数据分析与推断。
它们是确定统计假设是否成立,以及估计未知参数的范围的重要工具。
本文将讨论假设检验与置信区间的概念、应用以及计算方法。
一、假设检验假设检验是一种推断统计量是否服从某种假设分布的方法。
通常,我们将原假设标记为H0,备择假设标记为H1。
假设检验的过程分为以下几个步骤:1. 确定原假设和备择假设:原假设通常是指待检验的假设,而备择假设则是与原假设相反的假设。
2. 选择一个适当的检验统计量:检验统计量是样本数据的函数,用于判断原假设的真实性。
3. 确定拒绝域和显著性水平:拒绝域是指当检验统计量的取值落入其中时,我们拒绝原假设。
显著性水平是指在给定的检验中,犯第一类错误的概率。
4. 计算检验统计量的值:利用样本数据计算得到检验统计量。
5. 做出决策:根据检验统计量的值和拒绝域的定义,我们可以决定是接受原假设还是拒绝原假设。
假设检验的结果可以有两种可能:拒绝原假设或接受原假设。
拒绝原假设意味着我们有足够的证据来支持备择假设。
二、置信区间置信区间是对未知参数的估计范围。
在置信区间中,我们可以指定一个置信水平,这个水平给出了我们对参数估计的可信程度。
通常,我们用(1-α)的置信水平来表示置信区间,其中α是我们允许的犯第一类错误的概率。
计算置信区间的方法有很多,最常用的是利用正态分布或t分布。
下面是一个计算正态分布置信区间的示例:1. 收集样本数据并计算样本均值和样本标准差。
2. 确定置信水平以及与之对应的临界值。
3. 根据公式计算置信区间:置信区间 = 样本均值 ±临界值 * (样本标准差/ √n)。
4. 根据计算结果得出参数的估计范围。
三、假设检验与置信区间的应用假设检验与置信区间在各个领域都有广泛的应用,例如医学、社会科学、经济学等。
以下是一些常见的应用场景:1. 药物疗效评估:通过比较服用药物和接受安慰剂的患者群体的数据,可以使用假设检验来评估药物的疗效以及置信区间来估计治疗效果。
假设检验与置信区间的关系
假设检验与置信区间的关系统计学中的假设检验和置信区间分别用于推断总体参数及其特征。
虽然它们在概念上有所不同,但它们之间存在密切的联系。
本文将探讨假设检验与置信区间的关系,并分析它们在实际研究中的应用。
一、假设检验和置信区间的概念假设检验是一种统计分析方法,旨在通过对样本数据进行推断,对总体参数的假设进行验证。
它分为单样本检验、双样本检验和多样本检验等多种形式。
研究者首先提出一个原假设(H0)和一个备择假设(H1),然后利用样本数据进行分析,以确定是否拒绝原假设。
置信区间是对总体参数估计的一种方法。
它是通过对样本数据进行分析,估计总体参数真值的范围。
置信区间通常以一定的置信水平表示,如95%置信区间。
这意味着,在大量重复抽样中,有95%的置信区间会包含总体参数的真值。
二、在理论上,假设检验和置信区间是紧密相连的。
当置信区间推断与假设检验相一致时,两者可以互相转化,并给出相同的结论。
具体而言,若置信区间包含了原假设的值,则假设检验的结果是不拒绝原假设。
反之,若置信区间不包含原假设的值,则假设检验的结果是拒绝原假设。
通过这种关系,我们可以将置信区间理解为假设检验的结果的一种表达方式。
置信区间提供了总体参数真值的范围,而假设检验给出了对于原假设的验定结论。
因此,假设检验和置信区间在统计学中被广泛应用,以提供对总体参数的有效推断。
三、假设检验与置信区间的应用假设检验和置信区间在各个领域中都有广泛的应用,包括医学、社会科学、自然科学等。
以医学领域为例,假设检验和置信区间被用来评估新药的疗效。
研究者可以根据药物试验的样本数据,进行假设检验,判断药物是否具有显著疗效。
同时,置信区间可以提供对药物疗效的范围估计,帮助决策者做出合适的选择。
除此之外,假设检验和置信区间还被应用于社会科学的调查研究中。
例如,研究者可以利用问卷调查的样本数据,通过假设检验和置信区间推断,得出某一社会问题的结论,如性别对待差异是否存在,助于改进社会公平和正义。
概率统计中的假设检验与置信区间——概率论知识要点
概率统计中的假设检验与置信区间——概率论知识要点概率统计是一门研究随机事件发生概率和统计规律的学科。
在实际应用中,我们经常需要通过一定的样本数据来对总体进行推断。
假设检验与置信区间是概率统计中常用的两种方法,用于对总体参数进行推断和判断。
本文将介绍假设检验与置信区间的概念、原理和应用。
一、假设检验假设检验是比较样本数据与某个假设之间的差异是否显著的统计方法。
在进行假设检验时,我们首先需要建立原假设(H0)和备择假设(H1)。
原假设通常是我们要证伪的假设,备择假设则是原假设的对立假设。
在假设检验中,我们需要选择一个适当的检验统计量(test statistic),该统计量的取值与样本数据相关,可以用来判断原假设的真假。
常见的检验统计量有z统计量和t统计量。
以z统计量为例,当样本数据服从正态分布,并且总体参数的值已知时,可以使用z统计量进行假设检验。
z统计量的计算公式为:z = (x - μ) / (σ / √n)其中,x为样本均值,μ为总体均值,σ为总体标准差,n为样本容量。
在进行假设检验时,我们需要设定显著性水平(significance level),常见的有0.05和0.01。
显著性水平表示在原假设为真的情况下,出现拒绝原假设的概率。
如果计算得到的检验统计量的值小于或大于临界值(critical value),则可以拒绝原假设。
二、置信区间置信区间是对总体参数的一个区间估计,用于表示我们对总体参数的估计范围。
置信区间的计算是基于样本数据的统计量,常见的有均值、比例和方差等。
以均值的置信区间为例,当样本数据服从正态分布,并且总体标准差已知时,可以使用z分布来计算置信区间。
置信区间的计算公式为:CI = x ± z * (σ / √n)其中,CI表示置信区间,x为样本均值,z为分位数,σ为总体标准差,n为样本容量。
在进行置信区间估计时,我们需要设定置信水平(confidence level),常见的有0.95和0.99。
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用Minitab计算置信区间
在 在95% 95%置信情况下,实际均值 置信情况下,实际均值 介于 介于54.3882 54.3882和 和55.3318 55.3318之间。 之间。 有 有5% 5%的机会不在此范围 的机会不在此范围
的95%置信区间:
54.3882 55.3318
的95%置信区间:
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我应当了解什么?
计算置信区间以表示样本统计中的不确定性,以及能 计算普通情况的置信度 了解置信区间随着样本规模改变而改变 了解统计检验、检验统计和显著性水平的基础 学习有关假设检验使我们能:
的均值和标准偏差由下列公式
X
和
X
n
当n足够大时,那么X 的分布大致是正态的(“钟形曲线”)
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回到样本变动例子
s= 0.29
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– – – – – 正确处理不确定性 更加客观 证实或否定假设 控制做出错误决策或结论的风险 如何设置和说明统计检验
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3
问题: 为什么这么多分布是正态?
为什么这么复杂的东西如此的普遍?
μ
1 P( x) e 2 ( x )2 2 2
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为何需要置信区间?
置信区间会考虑在估计总体或过程数中的随机误 差。 一般我们计算95%置信区间。这就是说:
–我们95%肯定真正的总体参数(如, 或 )是在我 们计算区间内。 –换言之,我们用于计算置信区间的样本有95%的可能 会给我们一个包括真正总体参数的区间。
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统计,例如均值和标准偏差,只是总体均值() 和标准偏差()的估计值,而且是基于有限的 数据。 因为不同的样本中估计值不尽相同,我们可以用 统计学的置信区间来量化不确定性。置信区间为 总体参数 ( 和 )提供了似真值范围。
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n=5
n=3
x
x
n
n=1
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中心极限定理
如果: x1, x2, …, xn 是来自总体的独立衡量值,(即,随机 样本规模为n), 其中X的均值是, X的标准偏差是, 那么:分布 X 给出:
X 1 X 2 X n n
54.1,53.3,56.1,55.7,54.0,54.1,54.5,57.1,55.2,53.8, 54.1,54.1,56.1,55.0,55.9,56.0,54.9,54.3,53.9,55.0
对于每桶石油的真正均值来说,95%的置信区间是什么?
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用Minitab计算置信区间
练习: 文档
HT&CI >工作表 <炼油>
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用Minitab计算置信区间
现在选择: 统计>基本统计量 > 图形 化汇总
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Parent Population
Sam pling Distributions of x for n = 2
Sampling Distributions of x for n = 5
Sampling Distributions of x for n = 30
经允许重印自Schmidt和Berdine的《基本统计学》 (1997年)
5
样本变动例子
计算 > 随机数据 > 均匀
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6
样本变动例子
均匀分布中设n = 2500 产生25个样本并存入 C1-C25栏中。
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在未知标准偏差情况下 均值 的置信区间
要记住非常重要的一点是,在许多情况下我们并不知 道总体标准偏差。我们通常依靠样本来估计均值和标 准偏差。 样本规模小于100时,最好使用稍后解释的t分布。 再次强调,在许多情况下,真正总体未知,所以我们 用样本估计值(s)。在这种情况下,置信区间变成:
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样本变动例子
S/n = 0.286/25 = 0.286/5 = 0.057
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中心极限定理
该定理主要用于确定总体均值的合理值,因为假设是正 态,它被应用于统计和质量控制的许多方面 当进行平均值(置信区间、假设检验、ANOVA、控制图 等)的统计检验时,中心极限定理有助于我们满足正态假 设。样本规模越大,我们对正态担心越小
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新车
假设得到一份新工作,作为付出,您决定购买一辆用 了一年的Honda Civic车,以节省汽油钱。以前的车主 保留了原来的标签,您很高兴地看到,在该标签上美 国环保暑估计该车每加仑汽油能行驶31英里。 购买该车后,您立刻将油箱加满,打算全家驱车外出 并在第二天上班去。 几天后,您再次加满油箱,并计算油箱中的汽油能行 驶的英里数。按计算器上的“=”号,显示只有27.1。
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样本变动例子
在C1和C25栏中选择 若干栏,并同时选择 均值统计栏C26。
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样本变动例子
例如,C1-C25 中的一个栏。
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样本量指南
(a) Normal (b) Uniform (c) Exponential (d) Parabolic
不管总体总体的形状如何,X-bar样 本分布很快接近正态分布 经验之谈 若总体是正态,X-bar对任何样本规 模来说都是正态的。 若总体至少是对称的,5~20个样本 规模应当是可行的。 较坏的情况是:不管总体离正态多远 ,样本规模30个应足以使X-bar接近 正态。
σ ?
σ
σ
σ
σ
σ
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4
总体参数对比样本统计
随机抽样,样本量=4
总体
x1 , s1 x2 , s2 x3 , s3
,
总体的统计参数:均值与标准偏差
x4 , s4
总体的统计参数:均值与标准偏差
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六西格玛培训
置信区间和假设检验
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学习目的
介绍基本描述性统计,如:
–总体、样本、总体参数、样本统计、样本均值、样本标准偏差
显示如何将中心极限定理应用于样本均值分布 介绍置信区间以表示样本统计中的不确定性以及如何 计算某些普通情况的置信区间 对假设检验进行概述 熟悉假设检验术语 使假设检验与其他统计工具相联系 学会如何用Minitab进行假设检验
0.7666 1.4724
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练习
让我们观察一个正态分布的总体,
– 已知均值=65 – 标准偏差=4 – 这些来自数据集 <置信区间>
班上每名成员从总体(在Minitab中,用 计算>随机数据>来自列 的样本)中随机抽取25个数据点 从C1中抽取25个数据行并将结果存入C2中 以25个样本数据点为基础,运用图形描述性统计计算均值和 sigma的95%置信区间。它们是否包括均值65 和sigma 4? 如果班级人数为25,我们预计一个置信区间不包括均值65,也不 包括sigma 4。
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什么是置信区间?
置信区间一般有叠加的不确定性: 估计值±误差范围
样本统计± [ ___ X ___ ]
例如 x,s
置信 因子
可变动性 衡量
在有些情况下,不确定性是不对称的 (叠加的),如 。
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为何需要置信区间?
样本变动例子
计算 > 行统计量
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8
样本变动例子
C1-C25均值统 计存入C26 栏中
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