METODY STATYSTYCZNE I

ĆWICZENIA 2

Zad. 1

⎧

θ −1

θ x , 0 < x < 1

Zmienna losowa X ma rozkład o gęstości f θ >

θ ( x) = ⎨

,

0 .

⎩

,

0

poza

Badamy hipotezę H :θ = 1 wobec hipotezy alternatywnej H :θ = 2 . Obszar odrzucenia 0

1

hipotezy H jest wyznaczony nierównością

, c ∈( )

1

,

0 i jest ustalone. Obliczyć

0

X > c

prawdopodobieństwo błędu I i II rodzaju oraz wyznaczyć moc tego testu.

Zad. 2*

Niech ( X , , X

1 K

będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu wykładniczego o funkcji n )

gęstości

− x

θ

θ

f ( x)

⎧ e , x > 0

= ⎨

z nieznanym parametrem θ . Weryfikujemy hipotezę H :θ = 1

0

⎩

,

0

x ≤ 0

n

wobec hipotezy alternatywnej H :θ = 2 , przy pomocy statystyki testowej T = ∑ .

1

X i

i=1

a) Korzystając z lematu Neymana – Pearsona, wyznaczyć zbiór krytyczny testu najmocniejszego.

b) Przy założeniu, ze n = 1 wyznaczyć taki zbiór krytyczny testu najmocniejszego, przy którym prawdopodobieństwo błędu I rodzaju równa się 0,01.

Zad. 3

Z populacji, w której cecha X ma rozkład normalny N( , m 4) wylosowano n-elementową próbę prostą. Wysunięto hipotezę H : m = 2 wobec hipotezy alternatywnej H : m = 8 .

0

1

Do zweryfikowania tej hipotezy proponuje się test o obszarze krytycznym postaci w = (

{ x , , x : −2 >

1 K

. Wyznaczyć t, tak aby otrzymać test o prawdopodobieństwie n ) ( x

) n t}

błędu I rodzaju 0,05. Jak liczna powinna być próba losowa, aby prawdopodobieństwo błędu II rodzaju nie było większe niż 0,05.

Zad. 4

Niech X , , X

.

1 K

będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu normalnego N ( m ) 1

,

n

Testujemy hipotezę H : m = 1 wobec hipotezy alternatywnej H : m > 1, przy czym obszar 0

1

krytyczny testu jest postaci w = (

{ x , , x : x > c 1 K

. Wyznaczyć stałą c tak, aby poziom n )

n }

n

istotności α = 1

,

0 . Wyznaczyć funkcję mocy tego testu w zależności od m. Czy test ten jest nieobciążony? Czy test ten jest zgodny?

Zad. 5

Niech X , , X

.

1 K

będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu normalnego N ( m ) 1

,

n

Przypuśćmy, że weryfikujemy hipotezę H : m = 0 za pomocą testu z obszarem odrzucenia 0

w = (

{ x ,K, x x n > .

1

n ) :

}1

Jaka jest moc tego testu przy H : m = 2 i n = 16 ?

1

1

Zad. 6

Niech X będzie zmienną losową z rozkładu Erlanga o gęstości

⎧ (2 θ

x) −1

x

f (

2

;

x θ )

⎪

−

2

e

, x >

=

0

⎨ (θ − )

1 !

.

⎪⎩

,

0

poza

a) Testujemy hipotezę H :θ = 1 wobec hipotezy alternatywnej H :θ = 2 . Dysponując 0

1

pojedynczą obserwacją, znaleźć test najmocniejszy przy α = 01

,

0

.

b) Wyznaczyć moc tego testu.

Zad. 7

Podać końcową postać statystyki λ używanej do testu ilorazu wiarygodności służącego do testowania hipotezy H :θ = 1 wobec hipotezy alternatywnej H :θ ≠ 1, jeżeli 0

1

n-elementowa

⎧ −

e x

θ

θ

, x > 0

próba prosta pochodzi z rozkładu wykładniczego o funkcji gęstości f ( x) = ⎨

.

⎩

,

0

x ≤ 0

Zad. 8

x

θ

Zmienna losowa X ma rozkład Pascala o funkcji prawdopodobieństwa p( x;θ ) = (

1+ θ ) +

1 x

dla x =

,

1

,

0

,

2 K, θ > 0 . Z rozkładu tego została wylosowana dwustuelementowa próba prosta, w której zaobserwowano x = 5

,

2 . Przyjmując poziom istotności α = 05

,

0

należy

zweryfikować hipotezę H :θ = 3 wobec hipotezy alternatywnej H :θ ≠ 3 .

0

1

Zad. 9

Niech X , , X

1 K

będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu Poissona o funkcji n

x

θ

− θ

prawdopodobieństwa p( ;

x θ ) = e

, x =

,

1

,

0

,

2 K. Rozważmy zagadnienie weryfikacji

!

x

hipotezy 1

H : θ = przeciwko H : θ ≠ 1. Znaleźć obszar krytyczny testu ilorazu 0

1

wiarogodności na poziomie istotności α = 05

,

0

, jeśli n jest duże.

Zad. 10

Niech X , , X

1 K

będzie prostą próbą losową pobraną z rozkładu geometrycznego o funkcji n

prawdopodobieństwa p( ;θ ) = (1−θ ) x x

θ , x = ,

1

,

0

,

2 K. Rozważmy zagadnienie weryfikacji

1

1

hipotezy H :θ =

wobec hipotezy H :θ ≠ . Znaleźć obszar krytyczny testu ilorazu 0

2

1

2

wiarogodności na poziomie istotności 01

α = ,

0

, jeśli n jest duże.

2