Varianssianalyysi. Varianssianalyysi. Varianssianalyysi. Varianssianalyysi: Mitä opimme? Varianssianalyysi: Johdanto

Samankaltaiset tiedostot
Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Testaa onko lämpökäsittelyllä vaikutusta tankojen keskimääräiseen vetolujuuteen.

Yksisuuntainen varianssianalyysi. Yksisuuntainen varianssianalyysi. Yksisuuntainen varianssianalyysi. Yksisuuntainen varianssianalyysi: Mitä opimme?

Mat Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit. Yhden selittäjän lineaarinen regressiomalli. Avainsanat:

on tavanomainen yhden selittäjän lineaarinen regressiomalli, jossa jäännöstermit ε i toteuttavat seuraavat oletukset:

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

2-suuntainen vaihtoehtoinen hypoteesi

MS-A0501 Todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskurssi Esimerkkikokoelma 5 Aiheet: Tilastolliset testit Avainsanat:

Todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskurssi Esimerkkikokoelma 6

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Lohkoasetelmat. Lohkoasetelmat. Lohkoasetelmat: Mitä opimme? Lohkoasetelmat. Lohkoasetelmat. Satunnaistettu täydellinen lohkoasetelma 1/4

Mat Sovellettu todennäköisyyslaskenta B 8. harjoitukset / Ratkaisut Aiheet: Otos ja otosjakaumat Avainsanat:

Kaksisuuntainen varianssianalyysi. Vilkkumaa / Kuusinen 1

Kaksisuuntainen varianssianalyysi. Heliövaara 1

Tilastollinen riippuvuus ja korrelaatio

1. YKSISUUNTAINEN VARIANSSIANALYYSI: AINEISTON ESITYSMUODOT

Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 2/2. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 1/2

Johdatus varianssianalyysiin. Vilkkumaa / Kuusinen 1

1. PARAMETRIEN ESTIMOINTI

1.4. Aritmeettisen keskiarvon otosjakauma: Suurten otosten tuloksia

= E(Y 2 ) 1 n. = var(y 2 ) = E(Y 4 ) (E(Y 2 )) 2. Materiaalin esimerkin b) nojalla log-uskottavuusfunktio on l(θ; y) = n(y θ)2

Yhteensopivuuden, homogeenisuuden ja riippumattomuuden testaaminen. Yhteensopivuuden, homogeenisuuden ja riippumattomuuden testaaminen

Tilastolliset menetelmät: Varianssianalyysi

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

MTTTP1 SELITYKSIÄ JA ESIMERKKEJÄ KAAVAKOKOELMAN KAAVOIHIN LIITTYEN

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 6A Ratkaisuehdotuksia.

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

Tilastolliset menetelmät: Varianssianalyysi

Kaksisuuntainen varianssianalyysi. Kaksisuuntainen varianssianalyysi. Kaksisuuntainen varianssianalyysi

1.2. Aritmeettisen keskiarvon ja otosvarianssin otosjakaumat: Odotusarvot ja varianssit

7.5. Yleinen lineaarinen malli ja suurimman uskottavuuden menetelmä

Bernoullijakauma. Binomijakauma

Yksisuuntainen varianssianalyysi (jatkoa) Heliövaara 1

Yksisuuntainen varianssianalyysi (jatkoa) Kuusinen/Heliövaara 1

Mat Sovellettu todennäköisyyslaskenta B 9. harjoitukset / Ratkaisut Aiheet: Estimointi Estimointimenetelmät Väliestimointi Avainsanat:

Tilastollinen riippuvuus ja korrelaatio. Tilastollinen riippuvuus ja korrelaatio. Tilastollinen riippuvuus ja korrelaatio: Esitiedot

Tilastollinen päättely. 3. Piste estimointi Johdanto Estimointimenetelmät Estimaattoreiden ominaisuudet

Mat Koesuunnittelu ja tilastolliset mallit

Tilastollisen analyysin perusteet Luento 10: Johdatus varianssianalyysiin

KUNTIEN ELÄKEVAKUUTUS VARHAISELÄKEMENOPERUSTEISESSA MAKSUSSA LÄHTIEN NOUDATETTAVAT LASKUPERUSTEET

Tilastolliset menetelmät: Otokset, otosjakaumat ja estimointi. 4. Otokset ja otosjakaumat 5. Estimointi 6. Estimointimenetelmät 7.

Luento 6 Luotettavuus Koherentit järjestelmät

Useampisuuntainen varianssianalyysi. Useampisuuntainen varianssianalyysi. Useampisuuntainen varianssianalyysi

1. (Monisteen teht. 5.16) Eräiden kuulalaakereiden kestoa (miljoonaa kierrosta) on totuttu kuvaamaan Weibull-jakaumalla, jonka tiheysfunktio on

Tilastollinen päättely. 3. Piste-estimointi Johdanto Estimointimenetelmät Estimaattoreiden ominaisuudet

Ilkka Mellin. Sovellettu todennäköisyyslasku: Kaavat ja taulukot

Ilkka Mellin (2008) 1/24

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 7B Ratkaisuehdotuksia.

Lohkoasetelmat. Vilkkumaa / Kuusinen 1

Odotusarvoparien vertailu. Vilkkumaa / Kuusinen 1

Väliestimointi (jatkoa) Heliövaara 1

Generoidaan tiedostoon BINORM satunnaislukuja jakaumasta N(0,1) muuttujiksi U, V: (U, V): N 2 (0, 0, 1, 1, 0)

Tilastollinen päättely. 4. Hypoteesien testaus Johdanto Testien konstruointi Testien vertailu

Muuttujien välisten riippuvuuksien analysointi

Mat Tilastollinen päättely 7. harjoitukset / Tehtävät. Hypoteesien testaus. Avainsanat:

Johdatus tilastotieteeseen Testit suhdeasteikollisille muuttujille. TKK (c) Ilkka Mellin (2004) 1

Johdatus tilastotieteeseen Testit suhdeasteikollisille muuttujille. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

Konvergenssikäsitteet ja raja-arvolauseet. Konvergenssikäsitteet ja raja-arvolauseet. Konvergenssikäsitteet ja raja-arvolauseet: Mitä opimme?

Yleinen lineaarinen malli. Yleinen lineaarinen malli. Yleinen lineaarinen malli: Mitä opimme? 2/4. Yleinen lineaarinen malli: Mitä opimme?

Olkoot X ja Y riippumattomia satunnaismuuttujia, joiden odotusarvot, varianssit ja kovarianssi ovat

Lohkoasetelmat. Kuusinen/Heliövaara 1

MS-A0501 Todennäköisyyslaskennan ja tilastotieteen peruskurssi Viikko 4

Johdatus tilastotieteeseen Yleinen lineaarinen malli. TKK (c) Ilkka Mellin (2004) 1

Ilkka Mellin Tilastolliset menetelmät. Osa 4: Lineaarinen regressioanalyysi. Yleinen lineaarinen malli. TKK (c) Ilkka Mellin (2007) 1

Kokonaistodennäköisyys ja Bayesin kaava. Kokonaistodennäköisyys ja Bayesin kaava. Kokonaistodennäköisyys ja Bayesin kaava: Esitiedot

13. Lineaariset ensimmäisen kertaluvun differentiaalisysteemit

Testit suhdeasteikollisille muuttujille. Testit suhdeasteikollisille muuttujille. Testit suhdeasteikollisille muuttujille: Esitiedot

Tilastollisen analyysin perusteet Luento 2: Tilastolliset testit

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

( ) ( ) Tällöin. = 1 ja voimme laskea energiatason i. = P n missä

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

9 Lukumäärien laskemisesta

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 24: Usean vapausasteen vaimenematon ominaisvärähtely osa 2

Tilastollinen päättely. 4. Hypoteesien testaus Johdanto Testien konstruointi Testien vertailu

Harjoitus 7: NCSS - Tilastollinen analyysi

Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus diskreettiin matematiikkaan (Syksy 2008) 4. harjoitus Ratkaisuja (Jussi Martin)

Kertausluento. Vilkkumaa / Kuusinen 1

Latinalaiset neliöt. Latinalaiset neliöt. Latinalaiset neliöt. Latinalaiset neliöt: Mitä opimme? Latinalaiset neliöt

Johdatus tilastotieteeseen Tilastolliset testit. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

Vastepintamenetelmä. Kuusinen/Heliövaara 1

Lohkoasetelmat. Heliövaara 1

ABHELSINKI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Tilastolliset menetelmät: Lineaarinen regressioanalyysi

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Tilastolliset testit. Tilastolliset testit. Tilastolliset testit: Mitä opimme? 2/5. Tilastolliset testit: Mitä opimme? 1/5

2 VÄRÄHTELEVÄN SYSTEEMIN OSAT

Terveytemme Termisanasto ja tilastolliset menetelmät

Kaksisuuntaisen varianssianalyysin tilastollisessa malli voidaan esittää seuraavassa muodossa:

Raja-arvot. Osittaisderivaatat.

Johdatus tilastotieteeseen Väliestimointi. TKK (c) Ilkka Mellin (2005) 1

Sovellettu todennäköisyyslaskenta B

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

3.5 Generoivat funktiot ja momentit

Tilastollinen testaus. Vilkkumaa / Kuusinen 1

Tilastolliset menetelmät. Osa 3: Tilastolliset testit. Tilastollinen testaus KE (2014) 1

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

1. (Jatkoa Harjoitus 5A tehtävään 4). Monisteen esimerkin mukaan momenttimenetelmän. n ne(y i Y (n) ) = 2E(Y 1 Y (n) ).

Transkriptio:

TKK (c Ila Mell (004 Varassaalyys Varassaalyys: Johdato Johdatus tlastoteteesee Varassaalyys TKK (c Ila Mell (004 Varassaalyys: Mtä opmme? Tarastelemme tässä luvussa seuraavaa ysymystä: Mte tavaomae ahde rppumattoma otose t-test ylestetää tlateesee, ryhmä o useampa u as? Yssuutasessa varassaalyysssa perusjouo o jaettu ryhm yhde tejä suhtee ja tavotteea o testata ryhmstä pomttuh tosstaa rppumattom ysertas satuasotos perustue hypoteesa, joa muaa tarasteltava muuttuja ryhmäohtaset odotusarvot ovat yhtä suura. Kassuutasessa varassaalyysssa perusjouo o jaettu ryhm ahde tejä suhtee ja tavotteea o testata ryhmstä pomttuh tosstaa rppumattom ysertas satuasotos perustue hypoteesa, joa muaa tarasteltava muuttuja ryhmäohtaset odotusarvot ovat yhtä suura. Varassaalyys >> Varassaalyys: Johdato TKK (c Ila Mell (004 3 TKK (c Ila Mell (004 4 Varassaalyys: Johdato Varassaalyys: Johdato Kahde otose t-test Avasaat Kahde rppumattoma otose t-test m-suutae varassaalyys Odotusarvo Ryhmä Test Varass Suhdeasteollslle muuttujlle tarotettuja testejä ästelleessä appaleessa tarastelt ahde rppumattoma otose t-testä. Test testausasetelma o seuraava: ( Perusjouo oostuu ahdesta ryhmästä. ( Havaot oudattavat ummassa ryhmässä ormaaljaaumaa. ( Kummasta ryhmästä o pomttu tosstaa rppumattomat ysertaset satuasotoset. (v Tehtävää o testata ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruutta. TKK (c Ila Mell (004 5 TKK (c Ila Mell (004 6

TKK (c Ila Mell (004 7 Varassaalyys: Johdato Varassaalyys perusogelma Varassaalyys: Johdato Ryhm jao varassaalyysssa Varassaalyys vodaa ymmärtää ahde rppumattoma otose t-test ylestyses tlates, perusjouo oostuu useammasta u ahdesta ryhmästä: ( Perusjouo oostuu ahdesta ta useammasta ryhmästä. ( Havaot oudattavat joasessa ryhmässä ormaaljaaumaa. ( Joasesta ryhmästä pomtaa tosstaa rppumattomat ysertaset satuasotoset. (v Tehtävää o testata ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruutta. Perusjouo jao ryhm vodaa tehdä yhde ta useamma tejä perusteella. Jos perusjouo jao ryhm perustuu yhtee tejää, puhutaa yssuutasesta varassaalyyssta. Jos perusjouo jao ryhm perustuu m tejää, puhutaa m-suutasesta varassaalyyssta. Huomautus: Tässä estysessä ästellää aoastaa - ja -suutasta varassaalyysa. TKK (c Ila Mell (004 8 Varassaalyys: Johdato Varassaalyys m Varassaalyys Varassaalyys m o harhaajohtava. Varassaalyysssa testataa ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruutta tlateessa, perusjouo o jaettu ahtee ta useampaa ryhmää. Varassaalyys m johtuu stä, että ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruude testaame perustuu varasse yhtäsuuruude testaamsee F- testellä. Varassaalyys: Johdato >> TKK (c Ila Mell (004 9 TKK (c Ila Mell (004 0 Yssuutase varassaalyys perusasetelma /4 Avasaat Bartlett test Boferro meetelmä F-test Jääöselösumma χ -test Kooasesarvo Kooaselösumma Kooasvahtelu Luottamusväl Nelösumma Odotusarvo Odotusarvoje parvertalu Odotusarvoje smultaae vertalu Ryhme ssäe vahtelu Ryhme väle vahtelu Ryhmä Ryhmäesarvo Ryhmäelösumma Taso Test Vapausaste Varass Varassaalyyshajotelma Varassaalyystauluo Ylee leaare mall Oletetaa, että tutmuse ohteea oleva perusjouo vodaa jaaa ahtee ta useampaa ryhmää jo tejä (ta muuttuja suhtee. Oletetaa, että o. tejällä o tasoa, jollo jaossa sytyy ryhmä appaletta. Oletetaa, että joasesta ryhmästä =,,, o pomttu tosstaa rppumattomat ysertaset satuasotoset, jode oot ovat,,,. Oloo y j = j. havato ryhmässä, j =,,,, =,,, TKK (c Ila Mell (004 TKK (c Ila Mell (004

TKK (c Ila Mell (004 3 Yssuutase varassaalyys perusasetelma /4 Oletetaa, että E(y j = µ, j =,,,, =,,, Oletuse muaa alla ryhmä havaolla o sama odotusarvo. Yssuutase varassaalyys perusasetelma 3/4 Oletetaa, että D (y j = σ, j =,,,, =,,, Oletuse muaa alla havaolla o ryhmästä rppumatta sama varass. Huomautus: Oletusta varasse yhtäsuuruudesta vodaa testata Bartlett testllä. TKK (c Ila Mell (004 4 Yssuutase varassaalyys perusasetelma 4/4 Haluamme testata oletusta stä, että ryhmäohtaset odotusarvot E(y j = µ, j =,,,, =,,, ovat yhtä suura. Jos oletus ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruudesta pätee, ryhmät vodaa yhdstää assa havatoje esmääräsä arvoja osevssa tarastelussa. Yssuutase varassaalyys ollahypotees Muodostetaa ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ Nollahypotees H 0 muaa muuttuja y ryhmäohtaset odotusarvot ovat yhtä suura. Jos ollahypotees H 0 hylätää, tedetää, että muuttuja y ryhmäohtaset odotusarvot eroavat tosstaa aa ahdessa ryhmässä. Jos ollahypotees H 0 o hylätty, ryhmäohtasa odotusarvoja vodaa verrata paretta ta smultaasest tossa. TKK (c Ila Mell (004 5 TKK (c Ila Mell (004 6 : Määrtelmä tarottaa em. testausasetelma ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ testaamsta. Havaot Havaot y j, j =,,,, =,,, vodaa ryhmtellä seuraavalla tavalla: Ryhmä : y, y,, y Ryhmä : y, y,, y Ryhmä : y, y,, y TKK (c Ila Mell (004 7 TKK (c Ila Mell (004 8

TKK (c Ila Mell (004 9 Ryhmäesarvot Määrtellää havatoje y j ryhmäesarvot el ryhmäohtaset artmeettset esarvot : Ryhmä : y = yj j= Ryhmä : y = yj j= Ryhmä : y = yj j= Ryhmäesarvot ja varassaalyys ollahypotees Jos ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ pätee, o odotettavssa, että ryhmäesarvot y = y, =,,, j j = evät poea ov paljo tosstaa. TKK (c Ila Mell (004 0 Kooasesarvo Poeamat esarvosta Jos ryhmäohtaset otoset yhdstetää yhdes otoses, yhdstety otose yles- el ooasesarvo o y yj = j = = = + + + o havatoje ooasluumäärä. Krjotetaa detteett yj y = ( y y + ( yj y yj y = havatoarvo yj poeama ooasesarvosta y y y = ryhmäesarvo y poeama ooasesarvosta y yj y = havatoarvo yj poeama ryhmäesarvosta y TKK (c Ila Mell (004 TKK (c Ila Mell (004 Poeamat ja -suutase varassaalyys test Kooaselösumma -suutasessa varassaalyysssa test ollahypoteeslle H 0 : µ = µ = = µ perustuu poeame ( y y,( yj y elösummlle. Jos ollahypotees H 0 pätee, o odotettavssa, että ryhmäesarvot y evät poea ov paljo ooasesarvosta y, jollo poeamat y y evät ole tsesarvoltaa ov suura. Määrtellää havatoje ooasavahtelua uvaava ooaselösumma: SST = ( y y = j= j Jos ryhmäohtaset otoset yhdstetää yhdes otoses, saadu yhdstety otose varass o sy = SST = ( yj y = j= TKK (c Ila Mell (004 3 TKK (c Ila Mell (004 4

TKK (c Ila Mell (004 5 Ryhmäelösumma ja jääöselösumma Jääöselösumma tulta Määrtellää ryhme välstä (systemaattsta vahtelua uvaava ryhmäelösumma: SSG = ( y y = j= = = ( y y Määrtellää ryhme ssästä vahtelua uvaava jääöselösumma: = ( y y = j= j Havatoje y j ryhmävarasst el ryhmäohtaset varasst saadaa lauseesta s = ( yj y, =,,, j= Ste jääöselösumma lausee vodaa esttää myös muodossa = ( s = TKK (c Ila Mell (004 6 Varassaalyyshajotelma Varassaalyyshajotelma tulta Korottamalla detteett yj y = ( y y + ( yj y potess as ja lasemalla yhtee saadaa varassaalyyshajotelma ( y y = ( y y + ( y y j j = j= = j= = j= joa vodaa edellä estettyje mertöje avulla rjottaa lyhyest muotoo SST = SSG + Varassaalyyshajotelmassa SST = SSG + ooaselösumma SST = ( y y = j= o hajotettu ahde osatejä summas, osatejä SSG = ( y y = uvaa ryhme välstä vahtelua ja osatejä = ( y y = j= uvaa ryhme ssästä vahtelua. j j TKK (c Ila Mell (004 7 TKK (c Ila Mell (004 8 Test odotusarvoje yhtäsuuruudelle Testsuure Jos ryhme välstä vahtelua uvaava ryhmäelösumma SSG = ( y y = o suur verrattua ryhme ssästä vahtelua uvaavaa jääöselösummaa = ( y y = j= ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ o syytä asettaa yseealases. j Määrtellää F-testsuure SSG F = = = = j= ( y y ( y y j TKK (c Ila Mell (004 9 TKK (c Ila Mell (004 30

TKK (c Ila Mell (004 3 Testsuuree jaauma Testsuuree tulta / Jos havaot ovat ormaaljaautueta ja ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ pätee, testsuure F o jaautuut Fsher F-jaauma muaa vapausaste ( ja ( : F F (, H 0 Testsuuree F ormaalarvo o (suurlle E( F = H 0 Suuret testsuuree F arvot johtavat ollahypotees H 0 hyläämsee. Testsuure SSG F = vodaa tulta varasse vertalutestsuurees, ryhme välstä varassa SSG = ( y y = verrataa ryhme ssäsee varass = ( y j y = = j TKK (c Ila Mell (004 3 Testsuuree tulta / Varassaalyystauluo / Kooasvarass sy = SST = ( y j y = j= o aa havatoje y j varass σ harhato estmaattor, mutta ryhme välstä vahtelua uvaava estmaattor SSG = ( y y = o harhato havatoje y j varasslle σ va, jos ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ pätee. Vahtelu Nelö- Vapaus- Varass- F-testsuure lähde summa asteet estmaattor Ryhme väle SSG vahtelu Ryhme ssäe vahtelu Kooasvahtelu SST SSG SST SSG F = TKK (c Ila Mell (004 33 TKK (c Ila Mell (004 34 Varassaalyystauluo / Varassaalyys ja ylee leaare mall /3 Varassaalyystauluo elösummat toteuttavat yhtälö SST = SSG + Yhtälö o varassaalyyshajotelma. Varassaalyystauluo elösumme vapausasteet toteuttavat yhtälö = ( + ( Yssuutase varassaalyys mall o ylese leaarse mall erostapaus. Yssuutase varassaalyys mall o muotoa yj = µ + ε j, j =,,,, =,,, y j = y-muuttuja j. havatoarvo ryhmässä µ = y-muuttuja odotusarvo ryhmässä ε j = jääösterm Oletetaa lsäs, että a jääöstermt ε j ovat orrelomattoma ja ε j N(0, σ alle j ja TKK (c Ila Mell (004 35 TKK (c Ila Mell (004 36

TKK (c Ila Mell (004 37 Varassaalyys ja ylee leaare mall /3 Varassaalyys ja ylee leaare mall 3/3 Yssuutase varassaalyys mall yj = µ + ε j, j =,,,, =,,, o evvalett regressomall yj = µ I j+ µ I j + + µ I j + ε j j =,,,, =,,, assa. Mall selttäjät I ovat daattormuuttuja, jota lmasevat uuluuo havato y j ryhmää va e:, jos havato yj uuluu ryhmää I j = 0, jos havato yj e uulu ryhmää Regressomall yj = µ I j+ µ I j + + µ I j + ε j j =,,,, =,,, regressoertome µ, =,,, PNS-estmaattores ˆ µ,,,, saadaa ryhmäohtaset artmeettset = esarvot ˆ µ = yj = y j= Lsäs F-test ollahypoteeslle H 0 : µ = µ = = µ o evvalett edellä estety F-test assa. TKK (c Ila Mell (004 38 Odotusarvoje vertalu Jos ollahypotees H 0 : µ = µ = = µ hylätää tedetää, että aa as odotusarvosta µ, =,,, eroaa tlastollsest mertseväst tosstaa. Jos ollahypotees H 0 hylätää, varassaalyysa vodaa jataa ryhmttelyllä, selvtetää mssä ryhmssä odotusarvoje erot ovat tlastollsest mertsevä. Odotusarvoje vertalu: Parvertalut / Odotusarvoje µ ja µ l erotuse luottamusväl luottamustasolla ( α o muotoa ( y yl ± tα sp + sp = ( s = o s. yhdstetty varass, s = ( yj y j= l TKK (c Ila Mell (004 39 TKK (c Ila Mell (004 40 Odotusarvoje vertalu: Parvertalut / Odotusarvoje µ ja µ l vertalu tapahtuu, että tuttaa oo olla luottamusväl ssäpuolella va e. Tämä meettely vastaa stä, että testataa ollahypoteesa H 0 : µ µ l = 0 assuutasta vahtoehtosta hypoteesa vastaa, u mertsevyystasoa o α. Nä ostruodut luottamusvält evät uteaa ole smultaasa, vaa osevat va ryhme ja l odotusarvoja. Huomautus: Tehtäve parvertaluje luumäärä o ( /. Odotusarvoje vertalu: Smultaaset luottamusvält Smultaaste luottamusväle ostruomsee o useta erlasa meetelmä. Smultaaset luottamusvält ovat aa approsmatvsa. Boferro meetelmässä äytetää parvertalu luottamusvälejä, mutta rstaso α luottamustasossa ( α orvataa peemmällä rstasolla α/c c o tehtäve parvertaluje luumäärä: ( c = TKK (c Ila Mell (004 4 TKK (c Ila Mell (004 4

TKK (c Ila Mell (004 43 Bartlett test varasse yhtäsuuruudelle: Nollahypotees Yssuutasessa varassaalyysssa oletetaa, että havatoje y j ryhmäohtaset varasst ovat yhtä suura. Oloot havaot y j ormaalsa: yj N( µ, σ, j =,,,, =,,, Oletetaa lsäs, että a havaot y j ovat orrelomattoma. Oloo ollahypotees H : σ = σ = = σ 0 Bartlett test varasse yhtäsuuruudelle: Testsuure / Määrätää havatoje y j ryhmäohtaset varasst s, =,,, : s = ( yj y j= yj j = y = o havatoje y j ryhmäohtae esarvo. Oloo otosvarassesta lasettu yhdstetty varass sp = ( s = TKK (c Ila Mell (004 44 Bartlett test varasse yhtäsuuruudelle: Testsuure / Määrtellää Bartlett testsuure Q B = h (logartmt luoollsa Q= ( log( s ( log( s ja P = h = + 3( = TKK (c Ila Mell (004 45 Bartlett test varasse yhtäsuuruudelle: Testsuuree jaauma Jos ollahypotees H 0 : σ = σ = = σ pätee, Bartlett testsuure B o jaautuut suurssa otosssa approsmatvsest (el asymptoottsest χ - jaauma muaa vapausaste ( : B χ ( a H0 Testsuuree B ormaalarvo o E( B = H 0 Suuret testsuuree B arvot johtavat ollahypotees H 0 hyläämsee. TKK (c Ila Mell (004 46 Varassaalyys Varassaalyys: Johdato >> Avasaat F-test Iterato Jääöselösumma Kassuutae varassaalyys χ -test Kooasesarvo Kooaselösumma Kooasvahtelu Margaalesarvo Nelösumma Odotusarvo Päävautus Reuaesarvo Ryhme ssäe vahtelu Ryhme väle vahtelu Ryhmä Ryhmäesarvo Ryhmäelösumma Taso Test Vapausaste Varass Varassaalyyshajotelma Varassaalyystauluo Yhdysvautus TKK (c Ila Mell (004 47 TKK (c Ila Mell (004 48

TKK (c Ila Mell (004 49 Kassuutase varassaalyys perusasetelma /4 Oletetaa, että tutmuse ohteea oleva perusjouo vodaa jaaa ryhm ahde tejä (ta muuttuja A ja B suhtee. Oletetaa, että tejällä A o I tasoa ja tejällä B o J tasoa, jollo jaossa sytyy ryhmä I J appaletta. Oletetaa, että joasesta ryhmästä o pomttu tosstaa rppumattomat ysertaset satuasotoset, jode oo o K. Oloo y j =. havato tejä A taso ja tejä B taso j määräämässä ryhmässä, =,,, K ; =,,, I ; j =,,, J Kassuutase varassaalyys perusasetelma /4 Oletetaa, että E(y j = µ j, =,,, K ; =,,, I ; j =,,, J Oletuse muaa alla tejä A taso ja tejä B taso j määräämä ryhmä havaolla o sama odotusarvo. Oletetaa, että D (y j = σ, =,,, K =,,, I ; j =,,, J Oletuse muaa alla havaolla o ryhmästä rppumatta sama varass. TKK (c Ila Mell (004 50 Kassuutase varassaalyys perusasetelma 3/4 Kassuutasessa varassaalyysssa halutaa testata oletusta ryhmäohtaste odotusarvoje E(y j = µ j, =,,, K ; =,,, I ; j =,,, J yhtäsuuruudesta. Jos oletus ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruudesta pätee, ryhmät vodaa yhdstää assa havatoje esmääräsä arvoja osevssa tarastelussa. Kassuutase varassaalyys perusasetelma 4/4 Kassuutasessa varassaalyysssa ryhmäohtaste odotusarvoje yhtäsuuruutta oseva testausogelma o momutasemp u yssuutasessa varassaalyysssa. Tämä johtuu stä, että ryhmtysä tejöde A ja B suhtee e voda tarastella erllsä, jos tejöde välllä o s. teratota el yhdysvautusta. TKK (c Ila Mell (004 5 TKK (c Ila Mell (004 5 Kassuutase varassaalyys ollahypoteest / Kassuutasessa varassaalyysssa testattava ollahypoteeseja o 3 appaletta. Kassuutasessa varassaalyysssa o syytä es testata tejöde A ja B yhdysvautusta osevaa ollahypoteesa H AB : E yhdysvautusta Jos ollahypotees H AB jää vomaa, ryhmtysä tejöde A ja B suhtee vodaa tarastella erllsä. Kassuutase varassaalyys ollahypoteest / Jos tejöde A ja B yhdysvautusta osevaa ollahypotees H AB o jääyt vomaa, vodaa testata tejä A vautusta osevaa ollahypoteesa H A : E A-vautusta Jos tejöde A ja B yhdysvautusta osevaa ollahypotees H AB o jääyt vomaa, vodaa testata tejä B vautusta osevaa ollahypoteesa: H B : E B-vautusta Huomautus: Nollahypoteest H A ja H B ovat yssuutase varassaalyys ollahypoteeseja. TKK (c Ila Mell (004 53 TKK (c Ila Mell (004 54

TKK (c Ila Mell (004 55 : Määrtelmä tarottaa em. testausasetelma ollahypoteese H AB : E yhdysvautusta H A : E A-vautusta H B : E B-vautusta testaamsta. Ryhmäesarvot Määrtellää ryhmäesarvot el ryhmäohtaset artmeettset esarvot havatoje y j tejä A taso ja tejä B taso j määräämässä ryhmässä: K y = y, =,,, I, j =,,, J j j K = Jos a ollahypoteest H AB, H A ja H B pätevät, o odotettavssa, että ryhmäesarvot evät poea ov paljo tosstaa. TKK (c Ila Mell (004 56 Kooasesarvo Reuaesarvot Jos ryhmäohtaset otoset yhdstetää yhdes otoses, yhdstety otose yles- el ooasesarvo o y K I J yj N = = j = = N = KIJ o havatoje ooasluumäärä. Määrtellää margaal- el reuaesarvot K J y = yj, =,,, I KJ = j= K I y j = yj, j =,,, J KI = = Reuaesarvo y o havatoje y j esarvo tejä A määrämässä ryhmässä, u B-ryhmtystä e oteta huomoo. Reuaesarvo y j o havatoje y j esarvo tejä B määrämässä ryhmässä j, u A-ryhmtystä e oteta huomoo. TKK (c Ila Mell (004 57 TKK (c Ila Mell (004 58 Ryhmäesarvot, ooasesarvo ja reuaesarvot Kooasesarvo o ryhmäesarvoje esarvo: y I J yj IJ = j = = Myös reuaesarvot vodaa määrtellä ryhmäesarvoje avulla: J y = yj, =,,, I J j= I y j = yj, j =,,, J I = Poeamat esarvosta Krjotetaa detteett yj y = ( y y + ( y j y + ( yj y y j + y + ( yj yj -suutase varassaalyys testt ollahypoteeselle H AB, H A ja H B perustuvat poeame ( y y,( y j y, ( yj y y j + y, ( yj yj elösummlle. TKK (c Ila Mell (004 59 TKK (c Ila Mell (004 60

TKK (c Ila Mell (004 6 Poeamat ja varassaalyys testt /3 Poeamat ja varassaalyys testt /3 -suutasessa varassaalyysssa test ollahypoteeslle H AB : E yhdysvautusta perustuu poeame ( yj y y j + y,( yj yj elösummlle. Jos ollahypotees H AB pätee, o odotettavssa, että erotuset ( yj y y j + y evät ole tsesarvoltaa ov suura. -suutasessa varassaalyysssa test ollahypoteeslle H A : E A-vautusta perustuu poeame ( y y,( yj yj elösummlle. Jos ollahypotees H A pätee, o odotettavssa, että erotuset ( y y evät ole tsesarvoltaa ov suura. TKK (c Ila Mell (004 6 Poeamat ja varassaalyys testt 3/3 Kooaselösumma -suutasessa varassaalyysssa test ollahypoteeslle H A : E B-vautusta perustuu poeame ( y j y,( yj yj elösummlle. Jos ollahypotees H B pätee, o odotettavssa, että erotuset ( y j y evät ole tsesarvoltaa ov suura. Määrtellää havatoje ooasavahtelua uvaava ooaselösumma: K I J SST = ( y y = = j= Jos ryhmäohtaset otoset yhdstetää yhdes otoses, saadu yhdstety otose varass o s y = SST N N = KIJ o havatoje ooasluumäärä. j TKK (c Ila Mell (004 63 TKK (c Ila Mell (004 64 Päävautuste elösumma Määrtellää tejä A päävautusta uvaava elösumma: I SSA = KJ ( y y = Määrtellää tejä B päävautusta uvaava elösumma: J SSB = KI ( y y j j= Yhdysvautuse elösumma ja jääöselösumma Määrtellää tejöde A ja B yhdysvautusta uvaava elösumma: I J SSAB = K ( y y y + y j j = j= Määrtellää ryhme ssästä vahtelua uvaava jääöselösumma: K I J = ( y y = = j= j j TKK (c Ila Mell (004 65 TKK (c Ila Mell (004 66

TKK (c Ila Mell (004 67 Jääöselösumma tulta Varassaalyyshajotelma / Havatoje y j ryhmävarasst el ryhmäohtaset varasst saadaa lauseesta K s = j ( yj y j K = =,,, I ; j =,,, J Ste jääöselösumma lausee vodaa esttää myös muodossa I J = ( K sj = j= Korottamalla detteett yj y = ( y y + ( y j y + ( yj y y j + y + ( yj yj potess as ja lasemalla yhtee saadaa varassaalyyshajotelma ( y y = ( y y + ( y y + ( yj y y j + y + ( y y j j j j TKK (c Ila Mell (004 68 Varassaalyyshajotelma / Varassaalyyshajotelma tulta Edellä estettyje elösumme määrtelme perusteella varassaalyyshajotelma ( y y = ( y y + ( y y + ( yj y y j + y + ( y y j j vodaa esttää muodossa SST = SSA + SSB + SSAB + j TKK (c Ila Mell (004 69 j Varassaalyyshajotelmassa SST = SSA + SSB + SSAB + ooaselösumma SST = ( yj y o hajotettu eljä osatejä summas, osatejä SSAB = K ( yj y y j + y uvaa tejöde A ja B yhdysvautusta, osatejät SSA = KJ ( y y SSB = KI ( y j y uvaavat tejöde A ja B päävautusa ja osatejä = ( yj y j uvaa ryhme ssästä vahtelua. TKK (c Ila Mell (004 70 Test yhdysvautuselle Testsuure yhdysvautuselle ja se jaauma / Jos tejöde A ja B yhdysvautusta uvaava elösumma SSAB = K ( y y y + y j j o suur verrattua ryhme ssästä vahtelua uvaavaa jääöselösummaa = ( y y j j ollahypotees H AB : E yhdysvautusta o asetettava yseealases. Määrtellää F-testsuure F AB N IJ SSAB = ( I ( J SSAB = K ( y y y + y o tejöde A ja B yhdysvautusta uvaava elösumma ja = ( y y j o jääöselösumma. j j j TKK (c Ila Mell (004 7 TKK (c Ila Mell (004 7

TKK (c Ila Mell (004 73 Testsuure yhdysvautuselle ja se jaauma / Test A-vautuselle Jos havaot ovat ormaaljaautueta ja ollahypotees H AB : E yhdysvautusta pätee, testsuure F AB o jaautuut Fsher F-jaauma muaa vapausaste (I (J ja (N IJ: FAB F(( I ( J,( N IJ H AB Testsuuree F AB ormaalarvo o (suurlle N N IJ E( FAB = H AB N IJ Suuret testsuuree F AB arvot johtavat ollahypotees H AB hyläämsee. Jos tejä A päävautusta uvaava elösumma SSA = KJ ( y y o suur verrattua ryhme ssästä vahtelua uvaavaa jääöselösummaa = ( y y ollahypotees H A : E A-vautusta o asetettava yseealases. j j TKK (c Ila Mell (004 74 Testsuure A-vautuselle ja se jaauma / Testsuure A-vautuselle ja se jaauma / Määrtellää F-testsuure N IJ SSA FA = I SSA = KJ ( y y o tejä A päävautusta uvaava elösumma ja o ryhme ssästä vahtelua uvaava jääöselösumma. = ( y y j j Jos havaot ovat ormaaljaautueta ja ollahypotees H A : E A-vautusta pätee, testsuure F A o jaautuut Fsher F-jaauma muaa vapausaste (I ja (N IJ: FA F(( I,( N IJ H A Testsuuree F A ormaalarvo o (suurlle N N IJ E( FA = H A N IJ Suuret testsuuree F A arvot johtavat ollahypotees H A hyläämsee. TKK (c Ila Mell (004 75 TKK (c Ila Mell (004 76 Test B-vautuselle Testsuure B-vautuselle ja se jaauma / Jos tejä B päävautusta uvaava elösumma SSB = KI ( y y j o suur verrattua ryhme ssästä vahtelua uvaavaa jääöselösummaa ollahypotees H B : E B-vautusta o asetettava yseealases. = ( y y j j Määrtellää testsuure N IJ SSB FB = J SSB = KI ( y y j o tejä B päävautusta uvaava elösumma ja o jääöselösumma. = ( y y j j TKK (c Ila Mell (004 77 TKK (c Ila Mell (004 78

TKK (c Ila Mell (004 79 Testsuure B-vautuselle ja se jaauma / Testsuurede tulat / Jos havaot ovat ormaaljaautueta ja ollahypotees H B : E B-vautusta pätee, testsuure F B o jaautuut Fsher F-jaauma muaa vapausaste (J ja (N IJ: FB F(( J,( N IJ HB Testsuuree F B ormaalarvo o (suurlle N N IJ E( FB = HB N IJ Suuret testsuuree F B arvot johtavat ollahypotees H B hyläämsee. Testsuureet F AB, F A, F B vodaa tulta varasse vertalutestsuures, varasseja SSAB, SSA, SSB ( I ( J ( I ( J verrataa ryhme ssäsee varass N IJ TKK (c Ila Mell (004 80 Testsuurede tulat / Varassaalyystauluo / Kooasvarass K I J sy = SST = ( yj y N N = = j= o aa havatoje y j varass σ harhato estmaattor, mutta estmaattort SSAB, SSA, SSB ( I ( J ( I ( J ovat harhattoma havatoje y j varasslle σ va, jos ollahypoteest H AB, H A, H B pätevät. Vahtelu Nelö- Vapaus- Varass- F-testsuure lähde summa asteet estmaattor A SSA I B SSB J AB SSAB (I (J Jääös N IJ Kooas- SST N vahtelu SSA N IJ SSA FA = I I SSB N IJ SSB FB = J J SSAB N IJ FAB = ( I ( J ( I ( J SSAB N IJ SST N TKK (c Ila Mell (004 8 TKK (c Ila Mell (004 8 Varassaalyystauluo / Varassaalyystauluo elösummat toteuttavat yhtälö SST = SSA + SSB + SSAB + Yhtälö o varassaalyyshajotelma. Varassaalyystauluo elösumme vapausasteet toteuttavat yhtälö N = KIJ =(I + (J + (I (J + IJ(K TKK (c Ila Mell (004 83