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格致开物MATHWIKI

第一类错误与第二类错误

统计检验根据样本决定是否拒绝原假设 H0,真相却由总体参数决定。第一类错误是 H0 为真却拒绝它;第二类错误是 H0 为假却未拒绝它。两者对应不同的真实状态,不能把“没有拒绝”叫作“接受为真”。

一个检测规则的四种结局

设硬币抛十次,检验 H0:p=1/2 对 H1:p>1/2,规则定为“正面至少九次就拒绝 H0”。若硬币确实公平而样本出现九次或十次正面,就是第一类错误;其概率 α=Pp=1/2(X≥9)=(109)+1210=111024≈0.0107. 若硬币真实正面概率为0.8,却只观察到八次或更少正面并未拒绝,便是第二类错误。这个错误的概率依赖具体的真实值 p,记为 β(p)=Pp(X≤8);不能像 α 那样在不说明备择值时只报一个数。

真实状态 拒绝 H0 未拒绝 H0
H0 为真 第一类错误 决策正确
H0 为假 决策正确 第二类错误

门槛与样本量

若把拒绝门槛从九次正面降为八次,在公平硬币下误拒的机会升高,但当 p>1/2 时漏检的机会下降。固定样本量和同一检验方向下,这通常是一种取舍;若增加独立样本并恰当调整规则,则可以同时压低两类错误。检验功效把第二类错误换成“真正存在偏差时成功检出”的概率,便于设计试验。

参考资料