- •Предисловие
- •1 Область применения
- •2 Нормативные ссылки
- •3 Определения
- •4 Символы
- •5 Точечная оценка пропорции р
- •6 Доверительные границы для пропорции р
- •7 Проверка гипотез для пропорции р
- •7.1 Общие требования
- •7.3 Сравнение двух пропорций
- •8 Формы
- •8.1 Формы А. Доверительный интервал для пропорции р
- •8.2 Формы В. Сравнение пропорции р с заданным значением р0
- •8.3 Формы С. Сравнение двух пропорций
- •9 Таблицы и номограммы
- •9.2 Пример
- •Приложение А (обязательное)
- •Вычисление оперативной характеристики критерия для формы В
- •Приложение В (справочное)
- •Примеры заполненных форм
- •Приложение С (справочное)
- •Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам
- •Приложение D (справочное)
- •Библиография
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Ф(и') =
Ф(и'') =
Результаты вычислений:
Рa= Ф(и'') - Ф(и') =
Если р' = р0 - a' = 1 - Ф(и'') + Ф(и') =
Если р' # р0 - b = Ф(и'') - Ф(и') =
Приложение В (справочное)
Примеры заполненных форм
В.1 Формы А
В.1.1 Пример1 - Форма А-2. Односторонний интервал с нижней доверительной границей для пропорции р
Характеристика: Наличие видеомагнитофонов в квартирах.
Процедура определения: Интервью.
Элементы: Жилые дома в определенном районе.
Критерий для идентификации целевых элементов: Наличие, по крайней мере, одного видеомагнитофона.
85
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Примечания: Нет.
Выбранный уровень доверия 1 - α = 0,95.
Объем выборки п = 20
Число целевых элементов в выборке х = 14.
Определение границы доверительного интервала
а) Процедура для п ≤ 30 |
S |
1) Случай х = 0 |
£ |
pl,0 = 0 |
|
2) Случай х > 0 |
S |
По таблице 2 для известных значений п, Х = п - х и q = (1 - α) определяют:
T1-α (n, n - x) = 0,508.
pl,0 = 1- T1-α (n, n - x) = 0,492.
b) |
Процедура для п > 30 |
£ |
1) |
Случай х = 0 |
£ |
|
pl,0 = 0 |
|
86
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
2) |
Случай х = п |
£ |
|
pl,0 = α1/n = |
|
3) |
Случай 0 < х < п |
£ |
По таблице 3 для q = 1 - α определяют u1-α = |
|
||||
Значение d, соответствующее выбранному |
уровню доверия, определяют по |
||||
следующей таблице. |
|
|
|
|
|
|
1 - α |
0,90 |
0,95 |
|
0,99 |
|
|
||||
|
d |
0,411 |
0,677 |
1,353 |
|
|
|
|
|
|
|
-
где р* = х/(n + 1).
Результат (искомый доверительный интервал):
р £ pl,0 = 0,492.
В.1.2 Пример 2 - Форма А-3. Двусторонний доверительный интервал для пропорции р
Характеристика: Наличие видеомагнитофонов в квартирах.
87
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Процедура определения: Интервью.
Элементы: Жилые дома в определенном районе.
Критерий для идентификации целевых элементов: Наличие, по крайней мере,
одного видеомагнитофона в здании. |
|
|
Примечания: Нет. |
|
|
Выбранный уровень доверия 1 - α = 0,99. |
|
|
Объем выборки п = 90 |
|
|
Число целевых элементов в выборке х = 19 |
|
|
Определение границ доверительного интервала |
|
|
а) Процедура для п ≤ 30 |
|
|
1) Определение верхней границы доверительного интервала |
£ |
|
- Случай х = п |
£ |
|
pи,t = 1 |
|
|
- Случай х < п |
£ |
|
По таблице 2 для известных значений п, Х= п - х и q = (1 – α/2) определяют:
pи,t = T1-α/2 (n, x) =
88
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
2) Определение нижней границы доверительного интервала:
- Случай х = 0 |
£ |
- Случай х > 0 |
£ |
По таблице 2 для известных значений п, Х= п - х и q = (1 – α/2) определяют:
T1-α/2 (n, n - x) =
pl,t = 1- T1-α/2 (n, n - x) =
b) Процедура для п > 30 S
1) Определение верхней границы доверительного интервала:
- Случай х = 0 |
£ |
pи,t = 1 - (α/2)1/n = |
|
- Случай х = п |
£ |
pи,t = 1 |
|
- Случай 0 < х < п |
S |
По таблице 3 для q = (1 - α/2) определяют u1- α/2 = 2,576.
Значение d, соответствующее выбранному уровню доверия, определяют по следующей таблице.
89
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
1 - α |
0,90 |
0,95 |
0,99 |
d |
0,677 |
0,960 |
1,659 |
-
где р* = (х + 1)/(n + 1).
2) Определение нижней границы доверительного интервала:
- Случай х = 0 |
£ |
pl,t = 0 |
|
- Случай х = п |
£ |
pl,t = (α/2)1/n = |
|
- Случай 0 < х < п |
S |
По таблице 3 для q = (1 - α/2) определяют u1- α/2 = 2,576.
Значение d, соответствующее выбранному уровню доверия, определяют по следующей таблице.
1 - α 0,90 0,95 0,99
90
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
d |
0,677 0,960 1,659 |
-
где р* = х/(n + 1).
Результаты (искомый доверительный интервал):
pl, t = 0,111; pu,t = 0,341;
pl, t≤ p ≤ pu,t
В.2 Формы В
В.2.1 Пример 1 - Форма В-2. Сравнение пропорции р с заданным значением р0 для одностороннего критерия с Н0: р £ р0
Характеристика: Наличие видеомагнитофонов в квартирах.
Процедура определения: Интервью.
Элементы: Жилые дома в определенном районе.
Критерий для идентификации целевых элементов: Наличие, по крайней мере, одного видеомагнитофона.
Примечания: Нет.
Заданное значение р0 = 0,48
Выбранный уровень значимости a = 0,05
91
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Объем выборки п = 20
Число целевых элементов в выборке х = 14
Процедура проверки гипотез
I Критические значения известны (см. 7.2.1)
Си,0 =
Гипотезу Н0 отклоняют, если х > Си,0.
В противном случае гипотезу не отклоняют.
II Критические значения неизвестны |
S |
|
а) Случай х £ р0п |
£ |
|
Гипотезу Н0 не отклоняют. |
|
|
b) Случай х > р0п |
S |
|
1) Процедура для п £ 30 |
S |
|
По 8.1.2 (форма А-2) определяют одностороннюю нижнюю доверительную границу для п, х и уровня доверия (1 - a)
pl, 0 = 0,492.
Гипотезу Н0 отклоняют, если pl, 0 > р0, в противном случае гипотезу не
отклоняют. |
|
2) Процедура для п > 30 |
£ |
92
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
- Случай х = п |
£ |
pl, 0 = a1/n = |
[см. 8.1.2 b) 2)]. |
Гипотезу Н0 отклоняют, если pl, 0 > р0, в противном случае гипотезу не
отклоняют. |
|
- Случай 0 < х < п |
£ |
По таблице 3 для q = (1 - a) определяют u1- α =
Гипотезу Н0 отклоняют, если и2 > u1- α, в противном случае гипотезу не отклоняют.
Результат проверки гипотезы:
Гипотеза Н0 |
отклонена |
S |
Гипотеза Н0 |
не отклонена |
£ |
Определение критических значений
Си,0 - наибольшее целое число х, для которого процедура проверки гипотез по форме В-2 (II) не ведет к отклонению нулевой гипотезы. Значение Си,0 определяют методом итераций путем повторного применения формы В-2 (II) с различными значениями х, пока не будут найдены такие два значения, которые
93
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
отличаются друг от друга на 1, и при этом одно из значений приводит к отклонению нулевой гипотезы Н0, а другое значение приводит к неотклонению нулевой гипотезы Н01). Начальное значение хстарт может быть получено следующим образом.
В качестве х*2) принимают значение пр0, округленное до ближайшего целого числа, =10.
pu,0|x = x* = 0,699 |
(pu,0|x = x* определяют по 8.1.1, |
форма А-1) |
|
хстарт = значение npu,0|x = x*, округленное до ближайшего целого числа, и равно
14.
Интерпретация результатов проверки гипотез по форме В-2 (II):
для х £ Си,0 = 13 |
гипотезу Н0 |
не отклоняют; |
для х ³ Си,0 + 1 = 14 |
гипотезу Н0 |
отклоняют. |
Результат проверки гипотез: |
|
|
Си,0 = 13
1)Критическое значение (или одно из критических значений) может не существовать для некоторых значений р0 и/или для очень маленьких объемов выборок п.
2)х* - вспомогательная величина для нахождения хстарт
В.2.2 Пример 2 - Форма В-3. Сравнение пропорции р с заданным значением р0 для двустороннего критерия с Н0: р = р0
Характеристика: Наличие видеомагнитофонов в квартирах.
94
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Процедура определения: Интервью.
Элементы: Жилые дома в определенном районе.
Критерий для идентификации целевых элементов: Наличие, по крайней мере, одного видеомагнитофона.
Примечания: Нет. |
|
|
Заданное значение р0 = 0,33 |
|
|
Выбранный уровень значимости a = 0,01. |
|
|
Объем выборки п = 90 |
|
|
Число целевых элементов в выборке х = 19. |
|
|
Процедура проверки гипотез |
|
|
I Критические значения известны (см. 7.2.1) |
£ |
|
Cl,t= |
Cu,t= |
|
Гипотезу Н0 отклоняют, если х < Cl,t или х > Cu,t, в противном случае гипотезу
не отклоняют. |
|
|
II Критические значения неизвестны |
S |
|
а) Процедура для п £ 30 |
£ |
|
По 8.1.3 (форма А-3) определяют двусторонние доверительные границы для п, х и уровня доверия (1 - a):
pl,t =
95
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
pu,t =
Гипотезу Н0 отклоняют, если pl,t > р0 или pu,t < р0, в противном случае гипотезу не отклоняют.
b) |
Процедура для п > 30 |
S |
|
1) |
Случай х = 0 |
£ |
|
pu,t = 1 - (a/2)1/n =
Гипотезу Н0 отклоняют, если pu,t < р0, в противном случае гипотезу не
отклоняют. |
|
2) Случай х = п |
£ |
pl,t= (a/2)1/n =
Гипотезу Н0 отклоняют, если pl,t > р0, в противном случае гипотезу не
отклоняют. |
|
3) Случай 0 < х < п |
S |
По таблице 3 для q = (1 - α/2) определяют u1- α/2 = 2,576
96
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Гипотезу Н0 отклоняют, если u1 > u1- α/2 или u2 > u1- α/2 в противном случае гипотезу не отклоняют.
Результат проверки гипотез:
Гипотеза Н0 |
отклонена |
£ |
Гипотеза Н0 |
не отклонена |
S |
Определение критических значений
Cl,t - наименьшее неотрицательное целое число х, а Си,t - наибольшее целое число х, для которого проверка гипотез по форме В-3 (II) не ведет к отклонению Н0. Значения Cl,t и Си,t определяют методом итераций путем повторного применения формы В-3 (II) с различными значениями х до тех пор, пока не будут определены такие две пары значений, у которых значения в каждой паре отличаются друг от друга на 1, и при этом одно из значений приводит к отклонению нулевой гипотезы Н0, а другое значение приводит к неотклонению нулевой гипотезы Н01). Начальное значение хстарт может быть получено следующим образом.
В качестве х*2) определяют значение пр0, округленное до ближайшего целого числа, х* = 30
pi,t|x = x* = 0,210; |
pu,t|x = x* = 0,473. |
pi,t|x = x* и pu,t|x = x* определяют по 8.1.3 (форма А-3);
хстарт (нижнее) = значение npi,t|x = x*, округленное до ближайшего целого числа, и равно 19.
хстарт (верхнее) = значение пpu,t|x = x*, округленное до ближайшего целого числа, и равно 43.
Интерпретация результатов проверки гипотез по форме В-3 (II):
для х £ Cl,t - 1 = 18 гипотезу Н0 отклоняют;
97
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
для х = Cl,t = 19 и х = Си,t = 42 |
гипотезу Н0 не отклоняют; |
для х ³ Сиt + 1 = 43 |
гипотезу Н0 отклоняют. |
Результаты проверки гипотез: |
|
Cl,t = 19; Си,t = 42. |
|
1)Критическое значение (или одно из критических значений) может не существовать для некоторых значений р0 и/или для очень маленьких объемов выборок п.
2)х* - вспомогательная величина для нахождения хстарт
В.3 Формы С
В.3.1 Пример 1 - Форма С-1. Сравнение двух пропорций для одностороннего критерия Н0: р1 ³ р2
Характеристика: Наличие видеомагнитофонов в квартирах.
Процедура определения: Интервью.
Элементы:
1)жилые дома в области А;
2)жилые дома в области В.
Критерий для идентификации целевых элементов: Наличие, по крайней мере, одного видеомагнитофона в зданиях.
Примечания: Нет.
98
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Выбранный уровень значимости a = 0,05.
Объем выборки 1: п1 = 10.
Объем выборки 2: п2 = 15.
Число целевых элементов в выборке 1: х1 = 8.
Число целевых элементов в выборке 2: х2 = 13.
Проверка для тривиального случая
Неравенство является истинным |
£ |
Неравенство не является истинным |
S |
Если неравенство является истинным, нулевую гипотезу не отклоняют и результат проверки гипотез может быть объявлен немедленно. В противном случае проводят следующую процедуру, которая может привести к отклонению или к неотклонению гипотезы Н0.
Процедура проверки гипотез для нетривиальных случаев
Если, по крайней мере, одно из четырех значений п1, п2, (х1 + х2), (п1 + п2 - х1 - х2) меньше или равно (п1 + п2)/4, то применяют биномиальную аппроксимацию, приведенную в I настоящей формы; в противном случае применяют нормальную аппроксимацию, приведенную в II настоящей формы. Однако даже если вышеупомянутое условие выполнено, можно применять нормальную аппроксимацию, если выполнены два следующих условия:
99
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
-при применении биномиальной аппроксимации в таблице 4 F-распределения необходимо использовать интерполяцию;
-п1 и п2 или (х1 + х2) и (п1 + п2 - х1 - х2) попарно являются величинами одного порядка.
Решение: |
|
Должна применяться биномиальная аппроксимация (продолжить с I) |
S |
Должна применяться нормальная аппроксимация (продолжить с II) |
£ |
I Биномиальная аппроксимация
Определение величин: К1, К2, h1, h2
Если [п2 < п1 и п2 < (х1 + х2)] или [(п1 + п2 - х1 - х2) < п1 и (п1 + п2 - х1 - х2) < (х1
+х2)], искомые величины определяют следующим образом: h1 = п2 = 15;
h2 = п1 = 10;
К1 = п2 - х2 = 2;
К2 = п1 - х1 = 2.
В противном случае:
h1 = п1 =
100
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
h2 = п2 =
К1 = х1 =
К2 = х2 =
Вычисление статистики и определение значений по таблице 4
а) Случай h1 £ К1+ К2 £
Числа степеней свободы F-распределения:
f1 = 2(К1 + 1) =
f2 = 2(h1 - К1) =
По таблице 4 для q = (1 - a), f1 и f2 (при необходимости применяют интерполяцию) определяют:
F1 - a( f1, f2) =
b) Случай h1 > К1+ К2 |
S |
101
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Число степеней свободы F-распределения:
f1 = 2(К1 + 1) = 6;
f2 = 2К2 = 4.
По таблице 4 для q = (1 - a), f1 и f2 (при необходимости применяют интерполяцию) определяют:
F1 - a( f1, f2) = 6,16.
Заключение в нетривиальном случае для биномиальной аппроксимации:
Гипотезу Н0 отклоняют, если F2 ³ F1-a(f1, f2), в противном случае гипотезу Н0 не отклоняют.
II Нормальная аппроксимация
Вычисление статистики и определение значений по таблице 3
102
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
По таблице 3 для q = (1 - a) определяют u1-a =
Заключение в нетривиальном случае для нормальной аппроксимации:
Гипотезу Н0 отклоняют, если z2 ³ u1-, в противном случае гипотезу Н0 не
отклоняют. |
|
|
Результат проверки гипотез: |
|
|
Гипотеза Н0 |
отклонена |
£ |
Гипотеза Н0 |
не отклонена |
S |
В.3.2 Пример 2 - Форма С-3. Сравнение двух пропорций для двустороннего критерия Н0: р1 = р2
Характеристика:
1)наличие видеомагнитофонов марки А в квартирах;
2)наличие видеомагнитофонов марки В в квартирах.
Процедура определения: Интервью.
Элементы: Жилые дома одной определенной области.
Критерий для идентификации целевых элементов:
103
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
1)наличие, по крайней мере, одного видеомагнитофона марки А;
2)наличие, по крайней мере, одного видеомагнитофона марки В.
Примечания: Нет.
Выбранный уровень значимости a = 0,01.
Объем выборки 1: п1 = 95.
Объем выборки 2: п2 = 95.
Число целевых элементов в выборке 1: х1 = 41.
Число целевых элементов в выборке 2: х2 = 21.
Проверка гипотез для тривиального случая
Неравенство является истинным |
£ |
Неравенство не является истинным |
S |
Если неравенство является истинным, гипотезу не отклоняют и результат проверки гипотезы может быть объявлен немедленно. В противном случае
104
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
проводят следующую процедуру, которая может привести к отклонению или к неотклонению гипотезы Н0.
Проверка гипотез для нетривиальных случаев
Если, по крайней мере, одно из четырех значений п1, п2, (х1 + х2), (п1 + п2 - х1 - х2) меньше или равно (п1 + п2)/4, то применяют биномиальную аппроксимацию, приведенную в I настоящей формы; в противном случае применяют нормальную аппроксимацию, приведенную в II настоящей формы. Однако даже если вышеупомянутое условие выполнено, можно применять нормальную аппроксимацию, если выполнены два следующих условия:
-при применении биномиальной аппроксимации в таблице 4 F-распределения необходимо использовать интерполяцию;
-п1 и п2 или (х1 + х2) и (п1 + п2 - х1 - х2) попарно являются величинами одного порядка.
Решение: |
|
Должна применяться биномиальная аппроксимация (продолжить I) |
£ |
Должна применяться нормальная аппроксимация (продолжить II) |
S |
I Биномиальная аппроксимация
Определение величин: К1, К2, h1, h2
Если [п2 < п1 и п2 < (х1 + х2)] или [(п1 + п2 - х1 - х2) < п1 и (п1 + п2 - х1 - х2) < (х1
+х2)], искомые величины определяют следующим образом:
h1 = п2 =
105
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
h2 = п1 =
К1 = п2 - х2 =
К2 = п1 - х1 =
В противном случае:
h1 = п1 =
h2 = п2 =
К1 = х1 =
К2 = х2 =
Вычисление статистики и определение значений по таблице 4
а) Случай h1 £ К1 + К2 £
1) Случай
-
£
Значения F1, f1 и f2 определяют по 8.3.2 (форма С-2)
106
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Числа степеней свободы F-распределения:
f1 = 2(h1 - К1 + 1) = f2 = 2К1 =
По таблице 4 для q = (1 - a/2), f1 и f2 (при необходимости применяют интерполяцию) определяют:
F1-a/2(f1, f2) =
2) Случай
-
£
Значения F2, f1 и f2 определяют по 8.3.1 (форма С-1)
107
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Числа степеней свободы F-распределения:
f1 = 2(К1 + 1) =
f2 = 2(h1 - К1) =
По таблице 4 для q = (1 - a), f1 и f2 (при необходимости применяют интерполяцию) определяют:
F1 - a( f1, f2) =
b) Случай h1 > К1 + К2 |
£ |
1) Случай
-
£
Значения F1, f1 и f2 определяют по 8.3.2 (форма С-2)
Число степеней свободы F-распределения:
108
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
f1 = 2(К1 + 1) = f2 = 2К2 =
По таблице 4 для q = (1 - a/2), f1 и f2 (при необходимости применяют интерполяцию) определяют:
F1-a/2(f1, f2) =
2) Случай |
£ |
Значения F2, f1 и f2 определяют по 8.3.1 (форма С-1).
Число степеней свободы F-распределения:
f1 = 2(К1 + 1) = f2 = 2К2 =
По таблице 4 для q = (1 - a/2), f1 и f2 (при необходимости применяют интерполяцию) определяют:
F1-a/2(f1, f2) =
109
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Заключение в нетривиальном случае для биномиальной аппроксимации
Гипотезу Н0 отклоняют, если:
F1 ³ F1-a/2(f1, f2) в случае
или
F2 ³ F1-a/2(f1, f2) в случае
в противном случае гипотезу Н0 не отклоняют.
II Нормальная аппроксимация
Вычисление статистики и определение значений по таблице 3
а) Случай |
£ |
Значение z1 |
определяют по 8.3.2 (форма С-2) |
110
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
По таблице 3 для q = (1 - a/2) определяют
u1-a/2 = 2,576.
b) Случай |
£ |
Значение z2 определяют по 8.3.1 (форма С-1)
По таблице 3 для q = (1 - a/2) определяют
u1-a/2 =
Заключение в нетривиальном случае для нормальной аппроксимации Гипотезу Н0 отклоняют, если:
111