Kansrekening en Statistiek

Vergelijkbare documenten
Statistiek voor A.I. College 10. Dinsdag 16 Oktober

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Statistiek voor A.I. College 14. Dinsdag 30 Oktober

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Statistiek voor A.I. College 12. Dinsdag 23 Oktober

Kansrekening en Statistiek

Statistiek voor A.I.

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Hoofdstuk 3 Statistiek: het toetsen

Statistiek voor A.I. College 10. Donderdag 18 Oktober

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Hoofdstuk 5 Een populatie: parametrische toetsen

Hoofdstuk 6 Twee populaties: parametrische toetsen

Kansrekening en Statistiek

Tentamen Kansrekening en Statistiek MST 14 januari 2016, uur

Vandaag. Onderzoeksmethoden: Statistiek 3. Recap 2. Recap 1. Recap Centrale limietstelling T-verdeling Toetsen van hypotheses

15.1 Beslissen op grond van een steekproef [1]

Hoofdstuk 7: Statistische gevolgtrekkingen voor distributies

11.0 Voorkennis. Wanneer je met binomcdf werkt, werk je dus altijd met een kans van de vorm P(X k)

HOOFDSTUK 6: INTRODUCTIE IN STATISTISCHE GEVOLGTREKKINGEN

Kansrekening en Statistiek. Overzicht Kansrekening

Data analyse Inleiding statistiek

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

Les 2: Toetsen van één gemiddelde

6.1 Beschouw de populatie die beschreven wordt door onderstaande kansverdeling.

Kansrekening en statistiek wi2105in deel 2 27 januari 2010, uur

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

HOOFDSTUK 7: STATISTISCHE GEVOLGTREKKINGEN VOOR DISTRIBUTIES

Kansrekening en statistiek wi2105in deel 2 16 april 2010, uur

Stochastiek 2. Inleiding in de Mathematische Statistiek 1 / 18

DEEL 3 INDUCTIEVE STATISTIEK INLEIDING TOT DE INDUCTIEVE STATISTIEK 11.2 DE GROOTSTE AANNEMELIJKHEID - METHODE

Kansverdelingen Inductieve statistiek met Geogebra 4.2

Toetsen van Hypothesen. Het vaststellen van de hypothese

Sheets K&S voor INF HC 10: Hoofdstuk 12

Examen Kansrekening en Wiskundige Statistiek: oplossingen

Populatie: De gehele groep elementen waarover informatie wordt gewenst.

Toetsen van hypothesen

introductie populatie- steekproef- steekproevenverdeling pauze parameters aannames ten slotte

Samenvatting Statistiek

Tentamen Inleiding Statistiek (WI2615) 10 april 2013, 9:00-12:00u

Kansrekening en statistiek WI2211TI / WI2105IN deel 2 2 februari 2012, uur

Statistiek voor A.I. College 4. Donderdag 20 September 2012

Statistiek voor A.I. College 6. Donderdag 27 September

1. Statistiek gebruiken 1

DH19 Bedrijfsstatistiek MC, 2e Bach Hir, Juni 2009

Oefenvragen bij Statistics for Business and Economics van Newbold

Kansrekening en Statistiek

Kansrekening en Statistiek

werkcollege 6 - D&P10: Hypothesis testing using a single sample

Kansrekening en Statistiek

Statistiek in de alfa en gamma studies. Aansluiting wiskunde VWO-WO 16 april 2018

Vandaag. Onderzoeksmethoden: Statistiek 2. Basisbegrippen. Theoretische kansverdelingen

Les 1: Waarschijnlijkheidrekening

Hoeveel vertrouwen heb ik in mijn onderzoek en conclusie? Les 1

Hoofdstuk 12: Eenweg ANOVA

Hoofdstuk 3 Toetsen uitwerkingen

c P( X 1249 of X 1751 µ = 1500 en σ = 100) = 1 P(1249 X 1751)

Stochastiek 2. Inleiding in de Mathematische Statistiek 1 / 17

Statistiek voor A.I. College 9. Donderdag 11 Oktober

Logisch denken over kansen

6.1 Beschouw de populatie die wordt beschreven door onderstaande kansverdeling.

Voorbeeldtentamen Statistiek voor Psychologie

Statistiek voor A.I. College 7. Dinsdag 2 Oktober

Berekenen en gebruik van Cohen s d Cohen s d is een veelgebruikte manier om de effectgrootte te berekenen en wordt

HOOFDSTUK IV TOETSEN VAN STATISTISCHE HYPOTHESEN

Tentamen Statistische methoden MST-STM 8 april 2010, 9:00 12:00

Hoofdstuk 10: Regressie

Inleiding Applicatie Software - Statgraphics

Kansrekening en Statistiek

Verklarende Statistiek: Toetsen. Zat ik nou in dat kritische gebied of niet?

Vrije Universiteit 28 mei Gebruik van een (niet-grafische) rekenmachine is toegestaan.

Toegepaste Statistiek, Week 6 1

Kansrekening en statistiek WI2105IN deel I 4 november 2011, uur

De Dutch Book Stelling

Les 7-8: Parameter- en Vergelijkingstoetsen

Inhoud. Woord vooraf 13. Hoofdstuk 1. Inductieve statistiek in onderzoek 17. Hoofdstuk 2. Kansverdelingen en kansberekening 28

Inleiding Applicatie Software - Statgraphics. Beschrijvende Statistiek

Statistiek. Beschrijvende Statistiek Hoofdstuk 1 1.1, 1.2, 1.5, 1.6 lezen 1.3, 1.4 Les 1 Hoofdstuk 2 2.1, 2.3, 2.5 Les 2

Kansrekenen en statistiek. Daniël Slenders Faculteit Ingenieurswetenschappen Katholieke Universiteit Leuven

Deeltentamen 2 Algemene Statistiek Vrije Universiteit 18 december 2013

werkcollege 7 - D&P10: Hypothesis testing using a single sample

EXAMEN : Basisbegrippen statistiek. Examen 16 januari 2015

Les 1: Waarschijnlijkheidrekening

Statistiek voor A.I. College 3. Dinsdag 18 September 2012

Antwoordvel Versie A

Open en Gepersonaliseerd Statistiekonderwijs (OGS) Deliverable 1.1 Requirements

Sheets hoorcollege 1 (over paragraaf 7.1) Uitgewerkte opgaven week 6 Antwoorden uitgewerkte opgaven week 6

Examen Statistiek I Feedback

Tentamen Kansrekening en statistiek wi2105in 25 juni 2007, uur

Kengetal Antwoord Nee Nee Ja Nee Ja Ja Nee Toetsgrootheid 1,152 1,113 2,048 1,295 1,152 1,113 0,607

Kansrekening en Statistiek

Transcriptie:

Kansrekening en Statistiek College 13 Dinsdag 1 November 1 / 26

2 Statistiek Vandaag: Power Grootte steekproef Filosofie 2 / 26

Power 3 / 26

Power Def. De power (kracht) van een hypothese toets is (1 β), waarbij β de kans op een fout van de tweede soort is. Over het algemeen wil de onderzoeker dat de power van een toets groot is. De grootte van het effect (ES) is het verschil tussen de waarde van de nulhypothese en die waarmee gewerkt wordt voor de alternatieve hypothese. 4 / 26

Power Vb. Van een medicijn dat de lichaamstemperatuur verhoogd wil men toetsen of de gemiddelde verhoging meer dan 1.2 graden is. µ is de gemiddelde temperatuur van mensen die het medicijn slikken. α = 0.05, σ = 1.5 en de grootte van de steekproef is 25. H 0 : µ 38 H a : µ > 38. x kw = 38 + 1.645 1.5 25 = 38 + 1.645 0.3 = 38.49. Men is bezorgd over een fout van de tweede soort als het gemiddelde 38.3 of meer is. Daarmee worden de hypotheses: De fout van de eerste soort is De fout van de tweede soort is H 0 : µ 38 H a : µ = 38.3. P(X x kw µ = 38) = 0.05. P(X < x kw µ = 38.3) = P s( X 38.3 0.3 Dus de power van de toets is 1-0.74 = 0.26. < 38.49 38.3 ) = 0.74. 0.3 5 / 26

Power: factoren die de power van een toets beïnlvoeden Wanneer alle andere factoren onveranderd blijven geldt: Het vergroten van het significantieniveau maakt een toets krachtiger. Het vergroten van de steekproef maakt een toets krachtiger. Het vergroten van het effect maakt een toets krachtiger. Eenzijdige toetsen zijn krachtiger dan tweezijdige toetsen. 6 / 26

Grootte van een steekproef 7 / 26

Grootte van een steekproef Vb. Van een medicijn dat de lichaamstemperatuur verhoogd wil men toetsen of de gemiddelde verhoging meer dan 1.2 graden is. µ is de gemiddelde temperatuur van mensen die het medicijn slikken. α = 0.05, σ = 1.5 en de grootte van de steekproef is 25. Men is bezorgd over een fout van de tweede soort als het gemiddelde 38.3 of meer is. Daarmee worden de hypotheses: H 0 : µ 38 H a : µ = 38.3. ES = 38 38.3 = 0.3. De standaard kritische waarde z α in de standaardnormale verdeling bij significantieniveau α is 1.645. De kritische waarde in de verdeling van H 0 is x kw = 38 + 1.645 1.5 = 38 + 1.645 0.3 = 38.49. 25 z β is de genormaliseerde waarde van x kw in de verdeling van H a: z β = x kw 38.3 0.3 = 0.63. 8 / 26

Grootte van een steekproef St. Gegeven een hypothese toets met significantieniveau α, power (1 β), grootte van het effect ES en variantie σ 2, is de juiste steekproefgrootte: n = σ2 (z β z α) 2 (ES) 2. Hierbij is z α de standaard kritische waarde bij significantieniveau α, en z β de corresponderende standaard kritische waarde in de verdeling van H a bij de gegeven grootte van het effect. Bew. Stel dat H 0 vande vorm µ a, µ a of µ = a is, en H a : µ = b. Dan ES = (b a) en er geldt z α = x kw a σ n z β = x kw b σ n z β z α = a b (a b) n σ = n σ n = σ(z β z α) (b a). 9 / 26

Grootte van een steekproef Vb. Het aantal uren dat jullie per week studeren: Histogram of studieuren Frequency 0 2 4 6 8 10 5 10 15 20 25 30 35 studieuren Gemiddelde 21.72. 10 / 26

Grootte van een steekproef Vb. Er wordt een hypothese toets gedaan om te zien of het aantal uren dat jullie studeren per week significant minder is dan 25. Als grootte van het effect wordt 2 genomen en de standaardafwijking van de populatie is 6.73. Stel dat als significantieniveau α = 0.1 wordt genomen en als power (1 β) = 0.7, hoe groot moet de grootte van de steekproef dan zijn? Omdat P s(z 1.28) = α en P s(z 0.52) = β geldt Daaruit volgt dat z α = 1.28 z β = 0.52. n = (6.73)2 (1.8) 2 = 36.69 37. 4 De eigenlijke steekproef had grootte 36 en was dus aan de kleine kant. De power van de toets bij effectgrootte 2 is P(X x kw µ = 23) = P X 23 s( x kw 23 ) = 6.73 6.73 36 36 P s( X 23 1.12 25 1.28 1.12 23 ) = 0.695. 1.12 11 / 26

Filosofie van de kansrekening 12 / 26

Filosofie Vraag: Wat is een kans? Wat betekent de uitspraak: de kans op A is p? Wat is de rechtvaardiging voor de axioma s van de kansrekening? 13 / 26

Filosofie: drie van de vele theorieën Logische theorie Subjectieve theorie Frequentietheorie 14 / 26

Filosofie: Logische theorie John Maynard Keynes (1883-1946) Henry Moore: Principia Ethica. Regels voor ethisch handelen. Bertrand Russell en Alfred Whitehead: Principia Mathematica. Deductie (logica). Keynes: Treatise on Probability. Inductie (waarschijnlijkheid/kansrekening). 15 / 26

Filosofie: Logische theorie Waarschijnlijkheid is de mate van rationeel geloof. Het is objectief (in de Platonistische zin van het woord). Het is mogelijk dat er aan de waarschijnlijkheid van zekere gebeurtenissen geen numerieke waarde toe te kennen is. 16 / 26

Filosofie: Principe van Onvoldoende Reden Principe van Onvoldoende Reden (Principle of Indifference) Als er geen reden bekend is om een mogelijkheid over een andere te verkiezen, dan is, gegeven deze kennis, de waarschijnlijkheid van elk van de mogelijkheden gelijk. 17 / 26

Filosofie: Subjectieve theorie Frank Plumpton Ramsey (1903-1930) Bruno de Finetti (1906-1985) 18 / 26

Filosofie: Subjectieve theorie Waarschijnlijkheid is de mate van persoonlijk geloof. Het is subjectief. De kans die een persoon aan een gebeurtenis toekent wordt vastgesteld door middel van een denkbeeldige weddenschap (volgende slide). 19 / 26

Filosofie: kansen toekennen in de Subjectieve theorie Def. De kans die een persoon aan een gebeurtenis A toekent is dat wat de persoon als weddenschapsquotiënt kiest in de volgende zetting: Persoon I kiest een getal q, de weddenschapsquotiënt, en een andere persoon, II, kiest vervolgens de inzet z. I betaalt qz aan II, en als A plaatsvindt betaalt II z aan I. De weddenschapquotiënt q wordt beschouwd als de kans die persoon I aan gebeurtenis A toekent: P I (A) def q. Def. De weddenschapsquotiënten van I voor de gebeurtenissen A 1,..., A m zijn coherent als persoon II geen inzetten kan kiezen die hem altijd winst opleveren. Probleem: Hoe komt men tot overeenstemming aangaande de objectieve kansen? Bijvoorbeeld de kans op K bij een (on)zuivere munt? 20 / 26

Filosofie: Subjectieve theorie St. Onder aanname van coherentie zijn in de subjectieve interpretatie de axioma s van de kansrekening waar. Bew. Alleen het bewijs van het axioma 0 P(A) 1 wordt hier gegeven. Als de weddenschapsquotiënt P I (A) > 1, dan zal II door z > 0 te kiezen altijd winst maken. En als P I (A) < 0, dan zal II door z < 0 te kiezen altijd winst maken. Omdat aangenomen is dat de weddenschapsquotiënten coherent zijn volgt hieruit dat noch P I (A) < 0 noch P I (A) > 1. Dus geldt 0 P(A) 1. 21 / 26

Filosofie: Frequentietheorie Richard Edler von Mises (1883-1953) 22 / 26

Filosofie: Frequentietheorie Waarschijnlijkheidsrekening is een empirische wetenschap, zoals de natuurkunde, en houdt zich bezig met problemen waarbij ofwel dezelfde gebeurtenis zich herhaalt en herhaalt, ofwel een groot aantal uniforme elementen betrokken zijn op hetzelfde moment. Axioma van Convergentie: #A Voor elk willekeurig atribuut A van een collectief C bestaat lim n, en dat getal n is P(A C). Merk op: Een kans is altijd relatief een collectief. Probleem: Er kunnen alleen kansen toegekend worden aan fenomenen die herhaald kunnen worden. Hoe moet het collectief gekozen worden? 23 / 26

Filosofie: frequentietheorie versus subjectieve theorie Frequentietheorie Hypothese toetsen, zuivere schatters, betrouwbaarheidsintervallen. Subjectieve theorie Bayesiaans leren, maximum likelihood schatters. 24 / 26

Misschien 25 / 26

Finis 26 / 26