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PubblicatoFaustino Marinelli Modificato 10 anni fa
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Esercitazione sulla verifica delle ipotesi su un campione di osservazioni
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Da studi svolti negli anni ‘50 è emerso che il numero ideale di figli per famiglia è di 3. Nel 1980, ipotizzando una modifica nei costumi e nei modelli nazionali, è stato svolto un sondaggio su un campione di 300 italiani, dal quale risultò che il numero ideale di figli per famiglia era sceso a 2 con una deviazione standard s=0,9. Verificare ad un livello di significatività dell’1% se c’è stata una modifica del modello di famiglia ideale nella popolazione italiana.
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Media della popolazione
Numerosità del campione Da studi svolti negli anni ‘50 è emerso che il numero ideale di figli per famiglia è di 3. Nel 1980, ipotizzando una modifica nei costumi e nei modelli nazionali, è stato svolto un sondaggio su un campione di 300 italiani, dal quale risultò che il numero ideale di figli per famiglia era sceso a 2 con una deviazione standard s=0,9. Verificare ad un livello di significatività dell’1% se c’è stata una modifica del modello di famiglia ideale nella popolazione italiana. Media del campione Deviazione standard del campione
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media del campione è uguale alla media della popolazione da cui il campione viene estratto La media del campione è diverso dalla media della popolazione da cui il campione è estratto
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2° Passo: Individuazione della statistica
media della popolazione è nota Deviazione standard della popolazione non è nota Deviazione standard del campione è nota
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3° Passo: calcolo della statistica
Calcolo della deviazione standard Calcolo della statistica
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0,01/2 = 0,005 0,500 – 0,005 = 0,495 z critico = ±2,58
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|zcalcolato|>|zcritico|
5° Passo: Decisione -19,78 --2,58 2,58 |zcalcolato|>|zcritico| RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA
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Ad un campione di 12 bambini dai 4 ai 5 anni viene somministrato un test di vocabolario e si ottengono i seguenti valori: Le norme relative al test di vocabolario riportano un punteggio medio di 95. Verificare l’ipotesi che i bambini testati non differiscono significativamente dalla popolazione generale con un livello di significatività dell’5%.
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media del campione è uguale alla media della popolazione da cui il campione viene estratto La media del campione è diverso dalla media della popolazione da cui il campione è estratto
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2° Passo: Individuazione della statistica
media della popolazione nota Deviazione standard della popolazione non è nota Media e Deviazione standard del campione da calcolare
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Calcolo della media Calcolo della deviazione standard nel campione
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α/2 = 0,05/2 =0,025 Gdl= n-1=12-1 = 11 t critico = ±2,201
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|tcalcolato|> |tcritico|
5° Passo: Decisione -2,201 2,201 16,67 |tcalcolato|> |tcritico| RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA
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Esercitazione sulla verifica delle ipotesi su due campioni di osservazioni
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Ipotesi sulla media
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I dati che seguono si riferiscono a punteggi in un test di memoria di cifre ottenuti da due campioni di studenti: Specificando Ipotesi nulla, Ipotesi alternativa e livello di significatività, verificare se esiste una differenza significativa tra le medie dei due gruppi Campione 1 Campione 2 Media = 20 Media = 18 devStandard = 2,5 devStandard = 5 N = 300 N = 500
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione da cui è estratto il Campione 1 è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il campione 2 La media della popolazione da cui è estratto il Campione 1 è diversa dalla media della popolazione da cui è estratto il campione 2
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2>30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,05 Ipotesi alternativa bidirezionale α/2=0,05/2 = 0,025 0,500 -0,025 = 0,475 z=±1,96
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zcalcolato > zcritico : 7,52 > 1,96
5° passo: decisione zcritico = ±1,96 zcalcolato = 7,52 zcalcolato > zcritico : 7,52 > 1,96 RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che i due campioni provengono da due popolazioni diverse
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Uno psicologo sociale ipotizza che la stanchezza provochi una diminuzione della tolleranza alla frustrazione. Per verificare questa ipotesi sottopone una serie di problemi insolubili a due gruppi di studenti così differenziati: GRUPPO 1 “NON STANCHI”: 100 studenti contattati al mattino, prima dell’inizio delle lezioni GRUPPO 2 “STANCHI”: 100 studenti contattati dopo 5 ore di lezione. La variabile dipendente X è il tempo, espresso in secondi, che lo studente ha impiegato per cercare di risolvere i problemi, prima di abbandonare il compito. Un tempo basso indica scarsa tolleranza alla frustrazione, un tempo elevato indica alta tolleranza. I risultati ottenuti sui due campioni sono: Gruppo 1 (non stanchi) Gruppo 2 (stanchi) N= 100 N=100 Media=840 secondi Media= 780 secondi DevStand=120 DevStand=110
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione da cui è estratto il Campione dei “non stanchi” uguale alla media della popolazione da cui è estratto il campione degli “stanchi” La media della popolazione da cui è estratto il Campione dei “non stanchi” è diversa dalla media della popolazione da cui è estratto il campione degli “stanchi”
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2>30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa monodirezionale destra α=0,01 0,500 -0,01= 0,49 Z=2,33
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zcalcolato > zcritico : 3,67 > 2,33
5° passo: decisione zcritico = 2,33 zcalcolato = 3,67 zcalcolato > zcritico : 3,67 > 2,33 RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che il campione dei “non stanchi” hanno una tolleranza alla frustrazione superiore a quelle del campione dei “stanchi”
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Due gruppi di bambini che frequentano la seconda elementare effettuano un compito visuo-percettivo ottenendo i seguenti punteggi: Il gruppo A comprende bambini senza deficit, mentre il gruppo B comprende bambini con deficit visuo- percettivi. Si può accettare ad un livello di significatività dell’1% l’ipotesi che i bambini senza deficit visuo-percettivi presentano risultati superiori? E se il livello di significatività fosse del 5%? Gruppo A 5 8 7 6 4 Gruppo B 3
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione da cui è estratto il Gruppo A è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il Gruppo B La media della popolazione da cui è estratto il Gruppo A (bambini senza deficit) è maggiore della media della popolazione da cui è estratto il Gruppo B (Bambini con deficit)
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2<30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0 Dobbiamo andarci a calcolare la media e la deviazione standard di ogni gruppo!!!!!!!!!!!!!!!!
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Gruppo A 5 8 7 6 4 Gruppo B 3
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa monodirezionale destra α=0,01 Gdl=10+7-2= 15 t=2,602
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tcalcolato < tcritico : 2,1 > 2,602
5° passo: decisione tcritico = 2,602 tcalcolato = 2,1 tcalcolato < tcritico : 2,1 > 2,602 ACCETTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che il test non discrimina tra bambini con deficit visuo-percettivi da quelli senza deficit visuo-percettivi
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Se il livello di significatività fosse del 5%?
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa monodirezionale destra α=0,05 Gdl=10+7-2= 15 t=1,753
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tcalcolato > tcritico : 2,1 > 1,753
5° passo: decisione tcritico = 1,753 tcalcolato = 2,1 tcalcolato > tcritico : 2,1 > 1,753 RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che il test discrimina tra bambini con deficit visuo-percettivi da quelli senza deficit visuo-percettivi
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Su due campioni indipendenti è stato misurato il “dogmatismo educativo” ottenendo i seguenti risultati: Il campione 1 è costituito da 50 soggetti anziani mentre il campione 2 da 36 soggetti giovani. Specificando l’Ipotesi nulla, alternativa e per un livello di significatività del 5% verificare se esiste una differenza significativa tra il “dogmatismo educativo” degli anziani e quello dei giovani. Campione 1 Campione 2 Media = 124 Media = 120 devStandard = 10,50 devStandard = 12 N = 50 N = 36
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione da cui è estratto il Campione 1 è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il campione 2 La media della popolazione da cui è estratto il Campione 1 è diversa dalla media della popolazione da cui è estratto il campione 2
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2>30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,05 Ipotesi alternativa bidirezionale α/2=0,05/2 = 0,025 0,500 -0,025 = 0,475 Z=±1,96
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|zcalcolato |< |zcritico |: 1,59 < 1,96
5° passo: decisione zcritico = ±1,96 zcalcolato = 1,59 |zcalcolato |< |zcritico |: 1,59 < 1,96 ACCETTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che il campione 1 non differisce rispetto al “dogmatismo educativo” dal campione 2
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(terapia farmacologica) (terapia psicologica)
Un medico afferma che soltanto una terapia farmacologica può curare la depressione. Uno psicologo afferma invece che un trattamento psicologico è ugualmente efficace. Qui di seguito sono riportati i dati relativi alla misura dello stato di depressione di due gruppi di pazienti depressi dopo un ugual periodo di terapia, farmacologica per il gruppo 1 e psicologica per il gruppo 2.ù Accettereste l’affermazione del medico ad un livello di significatività del 5% considerando che a punteggi alti corrisponde una depressione grave? Gruppo 1 (terapia farmacologica) Gruppo 2 (terapia psicologica) 105 115 109 103 110 112 125 124 99
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
Il trattamento psicologico è ugualmente efficace al trattamento farmacologico nella cura della depressione Il trattamento farmacologico è più efficace del trattamento psicologico
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2<30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0 Dobbiamo andarci a calcolare la media e la deviazione standard di ogni gruppo!!!!!!!!!!!!!!!!
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(terapia farmacologica) (terapia psicologica)
Gruppo 1 (terapia farmacologica) Gruppo 2 (terapia psicologica) 105 115 109 103 110 112 125 124 99
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,05 Ipotesi alternativa monodirezionale sinistra α=0,05 Gdl=5+5-2= 8 t=-1,860
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|tcalcolato |< |tcritico |: |0,465| < |1,860|
5° passo: decisione tcritico = -1,860 tcalcolato = 0,465 |tcalcolato |< |tcritico |: |0,465| < |1,860| ACCETTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che il trattamento psicologico ha la stessa efficacia di quello farmacologico
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Si vuole eseguire un esperimento per studiare l’effetto di una piccola lesione in una struttura del cervello in un ratto sull’esecuzione di un compito di discriminazione visiva. A questo scopo vengono formati due gruppi di ratti: uno sperimentale con la lesione ed uno di controllo senza la lesione. Ogni ratto deve risolvere singolarmente una serie di prove di discriminazione visiva. I dati che seguono si riferiscono al numero medio di tentativi impiegati da ciascun ratto prima di superare le prove Per un livello di significatività dell’1% verificare l’ipotesi che la lesione abbia un effetto negativo sulla discriminazione. Gruppo controllo 10 8 16 14 9 Gruppo sperimentale 12 15 11 24 22 13
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione da cui è estratto il gruppo sperimentale è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il gruppo di controllo Il numero di tentativi impiegati è uguale nei due gruppi La media della popolazione da cui è estratto il gruppo sperimentale è maggiore della media della popolazione da cui è estratto il gruppo di controllo Il numero di tentativi impiegati dal gruppo sperimentale è maggiore di quello del gruppo di controllo
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2<30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0 Dobbiamo andarci a calcolare la media e la deviazione standard di ogni gruppo!!!!!!!!!!!!!!!!
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Gruppo controllo 10 8 16 14 9 Gruppo sperimentale 12 15 11 24 22 13
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa monodirezionale destra α=0,01 Gdl=11+7-2= 16 t=2,583
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|tcalcolato |< |tcritico |: |0,8| < |2,583|
5° passo: decisione tcritico = 2,583 tcalcolato = 0,8 |tcalcolato |< |tcritico |: |0,8| < |2,583| ACCETTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che non ci sono differenze significative tra i due gruppi e quindi la lesione in quell’area cerebrale non determina degli effetti sulle capacità discriminative.
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A due campioni, uno composto da 28 maschi adulti e l’altro composto da 26 femmine, è stato somministrato un questionario di autoritarismo e si sono ottenuti i seguenti risultati: Verificare l’ipotesi che nella popolazione le femmine sono meno autoritarie dei maschi con un livello di significatività del 5%.
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione da cui è estratto il campione delle femmine è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il campione dei maschi La media della popolazione da cui è estratto il campione delle femmine è inferiore alla media della popolazione da cui è estratto il campione dei maschi
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2<30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0 Dobbiamo andarci a calcolare la media e la deviazione standard di ogni gruppo!!!!!!!!!!!!!!!!
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Nel campione delle femmine
Nel campione dei maschi
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,05 Ipotesi alternativa monodirezionale sinistra α=0,05 Gdl= = 52 t=- 1,675
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|tcalcolato |> |tcritico |: |3,325| > |1,675|
5° passo: decisione tcritico = -1,675 tcalcolato = -3,325 |tcalcolato |> |tcritico |: |3,325| > |1,675| RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che il punteggio medio dell’autoritarismo nel gruppo delle femmine è significativamente inferiore al punteggio medio dell’autoritarismo nel gruppo dei maschi
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Un ricercatore è interessato a verificare l’esistenza di differenze dovute al sesso o all’età nella prestazione ad una prova di riconoscimento di parole stampate presentate tachistoscopicamente. Egli sceglie a caso da alcune scuole 40 bambini (maschi e femmine) di 7 o 9 anni. Ad ognuno di essi presenta 10 parole-stimolo di uguale frequenza e lunghezza, segnando il numero di parole correttamente riconosciute. Verificare se tra i bambini di 7 anni i maschi hanno una prestazione significativamente superiore rispetto alle femmine Verificare tra i bambini di 9 anni se la prestazione al compito è significativamente diversa tra maschi e femmine Verificare indipendentemente dal sesso se la prestazione dei bambini di 9 anni è significativamente superiore a quella dei bambini di 7 anni.
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Bambini di 7 anni Bambini di 9 anni Soggetto Sesso Parole riconosciute 1 F 4 21 6 2 22 3 7 23 9 24 5 25 26 27 8 28 29 10 30 11 31 12 32 M 13 33 14 34 15 35 16 36 17 37 18 38 19 39 20 40
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Bambini di 7 anni Soggetto Sesso Parole riconosciute 1 F 4 2 6 3 7 5 8 9 10 11 12 13 M 14 15 16 17 18 19 20 Nel campione dei bambini di 7 anni individuiamo due gruppi: GRUPPO 1: bambini di 7 anni di sesso maschile GRUPPO 2: bambini di 7 anni di sesso femminile Verificare se tra i bambini di 7 anni i maschi hanno una prestazione significativamente superiore rispetto alle femmine
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione dei bambini di 7 anni da cui è estratto il campione dei maschi è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il campione delle femmine La media della popolazione dei bambini di 7 anni da cui è estratto il campione dei maschi è maggiore della media della popolazione da cui è estratto il campione delle femmine
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2<30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0 Dobbiamo andarci a calcolare la media e la deviazione standard di ogni gruppo!!!!!!!!!!!!!!!!
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Bambini di 7 anni Soggetto Sesso Parole riconosciute 1 F 4 2 6 3 7 5 8 9 10 11 12 13 M 14 15 16 17 18 19 20
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa monodirezionale destra α=0,01 Gdl=12+8-2= 18 t=2,552
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|tcalcolato |< |tcritico |: |1,51| < |2,552|
5° passo: decisione tcritico = 2,552 tcalcolato = 1,51 |tcalcolato |< |tcritico |: |1,51| < |2,552| ACCETTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che tra i bambini di 7 anni non esiste differenza significativa tra la prestazione dei maschi e delle femmine
81
Bambini di 9 anni Soggetto Sesso Parole riconosciute 21 F 6 22 23 9 24 5 25 7 26 27 8 28 29 30 31 32 M 33 4 34 35 36 37 38 39 40 Nel campione dei bambini di 7 anni individuiamo due gruppi: GRUPPO 3: bambini di 9 anni di sesso maschile GRUPPO 4: bambini di 9 anni di sesso femminile Verificare tra i bambini di 9 anni se la prestazione al compito è significativamente diversa tra maschi e femmine
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione dei bambini di 9 anni da cui è estratto il campione dei maschi è uguale alla media della popolazione da cui è estratto il campione delle femmine La media della popolazione dei bambini di 9 anni da cui è estratto il campione dei maschi è diversa dalla media della popolazione da cui è estratto il campione delle femmine
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2° Passo: Individuazione della statistica
Confronto tra le medie di due campioni indipendenti, con la dev.standard della popolazione non nota e n1 e n2<30
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3° Passo: Calcolo della statistica
In base all’Ipotesi nulla questa differenza è uguale a 0 Dobbiamo andarci a calcolare la media e la deviazione standard di ogni gruppo!!!!!!!!!!!!!!!!
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Bambini di 9 anni Soggetto Sesso Parole riconosciute 21 F 6 22 23 9 24 5 25 7 26 27 8 28 29 30 31 32 M 33 4 34 35 36 37 38 39 40
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa bidirezionale α=0,01/2= 0,005 Gdl= = 18 t=±2,878
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|tcalcolato |< |tcritico |: |0,277| < |2,878|
5° passo: decisione tcritico = ±2,878 tcalcolato = -0,277 |tcalcolato |< |tcritico |: |0,277| < |2,878| ACCETTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che tra i bambini di 9 anni non esiste differenza significativa tra la prestazione dei maschi e delle femmine
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Verificare indipendentemente dal sesso se la prestazione dei bambini di 9 anni è significativamente superiore a quella dei bambini di 7 anni. Il gruppo dei bambini di 7 anni è dato dalla somma gruppo 1 + gruppo 2 Il gruppo dei bambini di 9 anni è dato dalla somma gruppo 3 + gruppo 4
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1° PASSO: Formulazione delle ipotesi
La media della popolazione dei bambini di 7anni da cui è estratto il campione è uguale alla media della popolazione dei bambini di 9 anni da cui è estratto il campione La media della popolazione dei bambini di 7 anni da cui è estratto il campione è inferiore alla media della popolazione dei bambini di 9 anni da cui è estratto il campione
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Bambini di 7 anni Bambini di 9 anni Soggetto Sesso Parole riconosciute 1 F 4 21 6 2 22 3 7 23 9 24 5 25 26 27 8 28 29 10 30 11 31 12 32 M 13 33 14 34 15 35 16 36 17 37 18 38 19 39 20 40
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3° passo: calcolo della statistica
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4° passo: calcolo del valore critico
α=0,01 Ipotesi alternativa monodirezionale sinistra α=0,01 t=-2,429 Gdl= = 38
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|tcalcolato |> |tcritico |: |3,84| < |2,429|
5° passo: decisione tcritico = -2,429 tcalcolato = -3,84 |tcalcolato |> |tcritico |: |3,84| < |2,429| RIFIUTIAMO L’IPOTESI NULLA ed affermiamo che tra i bambini di 7 e di 9 anni esiste una differenza significativa per cui i bambini di 7 anni riconoscono in media meno parole dei bambini di 9 anni
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