Trong bài toán kiểm định giả thuyết thống kê:
a) Hãy nêu các bước giải bài toán kiểm định giả thuyết thống kê.
b) Hãy nêu ý nghĩa của mức ý nghĩa α. Miền bác bỏ H0 được xây dựng thỏa mãn điều gì?
c) Nếu ta chấp nhận giả thuyết H0 thì ta có thể hiểu H0 đúng hay không? Nếu không thì ta nên hiểu như thế nào?
Trả lời:
Đáp án đúng:
Câu hỏi này yêu cầu trình bày chi tiết các bước giải bài toán kiểm định giả thuyết thống kê, ý nghĩa của mức ý nghĩa alpha và miền bác bỏ, cũng như cách diễn giải kết quả khi chấp nhận giả thuyết gốc (H0).
**a) Các bước giải bài toán kiểm định giả thuyết thống kê:**
1. **Phát biểu giả thuyết:** Xác định rõ giả thuyết không (H0) và giả thuyết đối (H1). Giả thuyết không thường là một tuyên bố về tham số tổng thể mà ta muốn kiểm tra, ví dụ: H0: μ = μ0 (trung bình tổng thể bằng một giá trị cụ thể). Giả thuyết đối là điều ta muốn chứng minh nếu bác bỏ H0, ví dụ: H1: μ ≠ μ0 (trung bình tổng thể khác giá trị đó).
2. **Chọn mức ý nghĩa (α):** Mức ý nghĩa là xác suất mắc sai lầm loại I (bác bỏ H0 khi H0 đúng). Các giá trị α phổ biến là 0.05, 0.01, 0.10. Việc chọn α phụ thuộc vào mức độ rủi ro mà người nghiên cứu sẵn sàng chấp nhận.
3. **Chọn thống kê kiểm định:** Dựa vào bản chất của dữ liệu (ví dụ: trung bình, tỷ lệ), cỡ mẫu và các giả định về phân phối tổng thể, ta chọn một thống kê kiểm định phù hợp (ví dụ: thống kê Z, thống kê t, thống kê Chi-bình phương).
4. **Xác định miền bác bỏ (hoặc tính giá trị p):** Miền bác bỏ là tập hợp các giá trị của thống kê kiểm định mà tại đó ta sẽ bác bỏ giả thuyết H0. Miền này phụ thuộc vào giả thuyết đối (kiểm định hai phía, một phía trái, một phía phải) và mức ý nghĩa α. Hoặc, ta có thể tính giá trị p (p-value), là xác suất quan sát được một kết quả cực đoan như kết quả đã thu thập được, hoặc cực đoan hơn, giả sử H0 là đúng.
5. **Thu thập dữ liệu và tính toán thống kê kiểm định:** Từ mẫu dữ liệu thu thập được, tính toán giá trị cụ thể của thống kê kiểm định.
6. **Ra quyết định:** So sánh giá trị thống kê kiểm định tính toán được với miền bác bỏ. Nếu giá trị thống kê kiểm định rơi vào miền bác bỏ, ta bác bỏ H0. Nếu không, ta chấp nhận H0. Hoặc, so sánh giá trị p với α. Nếu p ≤ α, ta bác bỏ H0. Nếu p > α, ta chấp nhận H0.
7. **Diễn giải kết luận:** Diễn giải kết quả thống kê trong bối cảnh của bài toán ban đầu. Lưu ý rằng việc chấp nhận H0 không có nghĩa là H0 là đúng, mà chỉ là dữ liệu hiện có không đủ bằng chứng để bác bỏ nó.
**b) Ý nghĩa của mức ý nghĩa α và miền bác bỏ H0:**
* **Ý nghĩa của mức ý nghĩa α:** Mức ý nghĩa α (thường được biểu thị bằng chữ cái Hy Lạp alpha) là xác suất tối đa mà người nghiên cứu sẵn sàng chấp nhận mắc **sai lầm loại I**. Sai lầm loại I xảy ra khi ta bác bỏ giả thuyết không (H0) trong khi thực tế H0 là đúng. Nói cách khác, α là ngưỡng xác suất mà dưới đó, nếu xác suất quan sát được một kết quả cực đoan như vậy là nhỏ hơn hoặc bằng α, ta sẽ coi kết quả đó là đủ "bất thường" để bác bỏ H0.
* **Miền bác bỏ H0:** Miền bác bỏ H0 được xây dựng sao cho **xác suất tìm thấy một giá trị của thống kê kiểm định rơi vào miền này khi giả thuyết H0 là đúng là nhỏ hơn hoặc bằng mức ý nghĩa α**. Điều này đảm bảo rằng, trong trường hợp H0 đúng, ta chỉ bác bỏ nó với một xác suất rất nhỏ (chính bằng α). Miền bác bỏ xác định các vùng giá trị của thống kê kiểm định mà nếu kết quả quan sát được nằm trong đó, ta sẽ kết luận rằng dữ liệu không phù hợp với H0 và do đó, ta sẽ bác bỏ H0.
**c) Hiểu về việc chấp nhận giả thuyết H0:**
* **Nếu ta chấp nhận giả thuyết H0 thì ta có thể hiểu H0 đúng hay không?** Không. Việc chấp nhận giả thuyết H0 **không có nghĩa là ta có thể khẳng định H0 là đúng**. Trong thống kê, chúng ta thường không thể chứng minh một cách tuyệt đối một giả thuyết là đúng, đặc biệt là đối với tổng thể. Các kiểm định thống kê chỉ cung cấp bằng chứng để ủng hộ hoặc chống lại một giả thuyết dựa trên dữ liệu mẫu. Khi ta chấp nhận H0, điều đó có nghĩa là dữ liệu mẫu **không cung cấp đủ bằng chứng mạnh mẽ để bác bỏ nó** ở mức ý nghĩa đã chọn.
* **Nếu không thì ta nên hiểu như thế nào?** Ta nên hiểu rằng với dữ liệu hiện có và phương pháp kiểm định đã sử dụng, **không có đủ cơ sở để bác bỏ H0**. Giả thuyết H0 vẫn là giả thuyết hợp lý nhất dựa trên bằng chứng thu thập được. Tuy nhiên, điều này không loại trừ khả năng H0 là sai. Có thể H0 thực sự sai nhưng mẫu chưa đủ lớn, biến thiên mẫu quá lớn, hoặc mức ý nghĩa α được chọn quá cao đã dẫn đến việc không bác bỏ được H0.
This document is an exam paper (code 03/2021 - 2022) for the course Theoretical Probability and Mathematical Statistics, administered by the Academy of Finance. It is a major assignment for full-time students, to be completed within one day. The paper contains 8 questions covering topics such as probability calculations, statistical distributions, confidence intervals, and hypothesis testing.
8 câu hỏi 60 phút