VI. PRUEBA DE HIPÓTESIS
PRUEBA DE HIPOTESIS
Tenemos que empezar por definir que es una hipótesis y que es prueba
de hipótesis.
Hipótesis es una aseveración de una población elaborado con el
propósito de poner aprueba, para verificar si la afirmación es razonable
se usan datos.
En el análisis estadístico se hace una aseveración, es decir, se plantea
una hipótesis, después se hacen las pruebas para verificar la
aseveración o para determinar que no es verdadera.
Por tanto, la prueba de hipótesis es un procedimiento basado en la
evidencia muestral y la teoría de probabilidad; se emplea para
Prueba de una hipótesis: se realiza mediante
un procedimiento sistemático de cinco paso:
1.
Se plantea la hipótesis nula y la alternativa.
2.
Se selecciona el nivel.
3.
Se identifica el estadístico de prueba.
4.
Se forma la regla de decisión.
5.
Se toma una muestra y se decide:
I.
No se rechaza Ho
II.
O se rechaza Ho y se acepta Hi.
Objetivo de la prueba de hipótesis.
El propósito de la prueba de hipótesis no es
cuestionar el valor calculado del estadístico
(muestral), sino hacer
un juicio con respecto a la diferencia entre
estadístico de muestra y un valor planteado del
parámetro.
Paso 1: Plantear la hipótesis nula Ho y la
hipótesis alternativa H1.
Cualquier investigación estadística implica la existencia de hipótesis o afirmaciones acerca de las poblaciones que se estudian.
La hipótesis nula (Ho) se refiere siempre a un valor especificado del parámetro de población, no a una estadística de muestra. La letra H significa hipótesis y el subíndice cero no hay diferencia. Por lo
general hay un "no" en la hipótesis nula que indica que "no hay cambio" Podemos rechazar o aceptar Ho.
La hipótesis nula es una afirmación que no se rechaza a menos que los datos maestrales
proporcionen evidencia convincente de que es falsa. El planteamiento de la hipótesis nula siempre contiene un signo de igualdad con respecto al valor especificado del parámetro.
La hipótesis alternativa (H1) es cualquier hipótesis que difiera de la hipótesis nula. Es una afirmación que se acepta si los datos maestrales proporcionan evidencia suficiente de que la hipótesis nula es falsa. Se le conoce también como la hipótesis de investigación. El planteamiento de la hipótesis alternativa nunca contiene un signo de igualdad con respecto al valor especificado del parámetro.
Paso 2: Seleccionar el nivel de significancia
Nivel de significancia: Probabilidad de rechazar la hipótesis nula cuando es verdadera. Se le denota mediante la letra griega α, tambien es denominada como nivel de riesgo, este termino
es mas adecuado ya que se corre el riesgo de rechazar la hipótesis nula, cuando en realidad es verdadera. Este nivel esta bajo el control de
la persona que realiza la prueba.
Si suponemos que la hipótesis planteada es verdadera, entonces, el nivel de significación
indicará la probabilidad de no aceptarla, es decir, estén fuera de área de aceptación. El nivel de confianza (1-α), indica la probabilidad
de aceptar la hipótesis planteada, cuando es verdadera en la población.
Paso 3: Cálculo del valor estadístico de
prueba
Valor determinado a partir de la información muestral, que se utiliza para
determinar si se rechaza la hipótesis nula., existen muchos estadísticos de
prueba para nuestro caso utilizaremos los estadísticos z y t. La elección de uno
de estos depende de la cantidad de muestras que se toman, si las muestras son
de la prueba son iguales a 30 o mas se utiliza el estadístico z, en caso contrario
se utiliza el estadístico t.
• Tipos de prueba
• a) Prueba bilateral o de dos extremos: la hipótesis planteada se formula con
la igualdad
• Ejemplo
• H0 : µ = 200
• H1 : µ ≠ 200
• b) Pruebas unilateral o de un extremo: la hipótesis planteada se formula con
≥ o ≤
• H0 : µ ≥ 200 H0 : µ ≤ 200
• H1 : µ < 200 H1 : µ > 200
• En las pruebas de hipótesis para la media (μ), cuando se conoce la
desviación estándar (σ) poblacional, o cuando el valor de la
muestra es grande (30 o más), el valor estadístico de prueba es z y
se determina a partir de:
• El valor estadístico z, para muestra grande y desviación estándar
poblacional desconocida se determina por la ecuación:
• En la prueba para una media poblacional con muestra pequeña y
desviación estándar poblacional desconocida se utiliza el valor
estadístico t.
Tipos de errores
Cualquiera sea la decisión tomada a partir de una prueba de hipótesis, ya sea de
aceptación de la Ho o de la Ha, puede incurrirse en error:
Un error tipo I se presenta si la hipótesis nula Ho es rechazada cuando es
verdadera y debía ser aceptada. La probabilidad de cometer un error tipo I se
denomina con la letra alfa α
Un error tipo II, se denota con la letra griega β se presenta si la hipótesis nula es
aceptada cuando de hecho es falsa y debía ser rechazada.
En cualquiera de los dos casos se comete un error al tomar una decisión
equivocada.
En la siguiente tabla se muestran las decisiones que pueden tomar el investigador
y las consecuencias posibles.
Etapas Básicas en Pruebas de Hipótesis
Al realizar pruebas de hipótesis, se parte de un valor supuesto
(hipotético) en parámetro poblacional.
Después de recolectar una muestra aleatoria, se compara la estadística
muestral, así como la media (x), con el parámetro hipotético, se
compara con una supuesta media
poblacional (). Después se acepta o se
rechaza el valor hipotético, según proceda.
Se rechaza el valor hipotético sólo si el resultado muestral resulta
muy poco probable cuando la hipótesis es
Etapa 1.- Planear la hipótesis nula y la hipótesis alternativa. La hipótesis nula (H0) es el valor hipotético del parámetro que se compra con el resultado muestral resulta muy poco probable cuando la hipótesis es cierta.
Etapa 2.- Especificar el nivel de significancia que se va a utilizar. El nivel de significancia del 5%, entonces se rechaza la hipótesis nula solamente si el resultado muestral es tan diferente del valor hipotético que una diferencia de esa magnitud o mayor, pudiera ocurrir aleatoria mente con una probabilidad de 1.05 o menos.
Etapa 3.- Elegir la estadística de prueba. La estadística de prueba puede ser la estadística muestral (el estimador no segado del parámetro que se prueba) o una versión transformada de esa estadística muestral. Por ejemplo, para probar el valor hipotético de una media poblacional, se toma la media de una muestra aleatoria de esa distribución normal, entonces es común que se transforme la media en un valor z el cual, a su vez, sirve como estadística de prueba.
Etapa 4.- Establecer el valor o valores críticos de la estadística de prueba. Habiendo especificado la hipótesis nula, el nivel de significancia y la estadística de prueba que se van a utilizar, se produce a establecer el o los valores críticos de estadística de prueba. Puede haber uno o más de esos valores, dependiendo de si se va a realizar una prueba de uno o dos extremos.
Etapa 5.- Determinar el valor real de la estadística de prueba. Por ejemplo, al probar un valor hipotético de la media poblacional, se toma una muestra aleatoria y se determina el valor de la media muestral. Si el valor crítico que se establece es un valor de z, entonces se transforma la media muestral en un valor de z.
Etapa 6.- Tomar la decisión. Se compara el valor observado de la estadística muestral con el valor (o valores) críticos de la estadística de prueba. Después se acepta o se rechaza la hipótesis nula. Si se rechaza ésta, se acepta la alternativa; a su vez, esta decisión tendrá efecto sobre otras decisiones de los administradores operativos, como por ejemplo, mantener o no un estándar de desempeño o cuál de dos estrategias de mercadotecnia utilizar.
La distribución apropiada de la prueba estadística se divide en dos regiones: una región de rechazo y una de no rechazo. Si la prueba estadística cae en esta última región no se puede rechazar la hipótesis nula y se llega a la conclusión de que el proceso funciona correctamente.
Al tomar la decisión con respecto a la hipótesis nula, se debe determinar el valor crítico en la distribución estadística que divide la región del rechazo (en la cual la hipótesis nula no se
puede rechazar) de la región de rechazo. A hora bien el valor crítico depende del tamaño de la región de rechazo
RESUMEN DE PASOS DE LA PRUEBA DE
HIPÓTESIS
Expresar la hipótesis nula
Expresar la hipótesis alternativa Especificar el nivel de significancía Determinar el tamaño de la muestra
Establecer los valores críticos que establecen las regiones de rechazo de las de no rechazo. Determinar la prueba estadística.
Coleccionar los datos y calcular el valor de la muestra de la prueba estadística apropiada. Determinar si la prueba estadística ha sido en la zona de rechazo a una de no rechazo. Determinar la decisión estadística.
Hipótesis Estadística:
Al intentar alcanzar una decisión, es útil hacer
hipótesis (o conjeturas) sobre la población aplicada.
Tales hipótesis, que pueden ser o no ciertas, se
llaman hipótesis estadísticas.
Son, en general, enunciados acerca de las
Hipótesis Nula.
La hipótesis nula es aquella que nos dice que no existen diferencias significativas entre los grupos.
Por ejemplo, supongamos que un investigador cree que si un grupo de jóvenes se somete a un entrenamiento intensivo de natación, éstos serán mejores nadadores que aquellos que no recibieron entrenamiento.
Para demostrar su hipótesis toma al azar una muestra de jóvenes, y también al azar los distribuye en dos grupos: uno que llamaremos experimental, el cual recibirá
entrenamiento, y otro que no recibirá entrenamiento alguno, al que llamaremos control.
La hipótesis nula señalará que no hay diferencia en el desempeño de la natación entre el grupo de jóvenes que recibió el entrenamiento y el que no lo recibió.
