estadística teórica ii - fuenterrebollo€¦ · intervalos y contrastes usuales santiago de la...

Intervalos y Contrastes usuales

Santiago de la Fuente Fernández 209

Estadística Teórica II

INTERVALOS Y CONTRASTES



INTERVALOS DE CONFIANZA

a) Intervalo de confianza para la media μ de una distribución normal),(N σμ de varianza conocida 2σ

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ σ±=μ αα− n

zx)(I 21

b) Intervalo de confianza para la media μ de una distribución normal),(N σμ de varianza desconocida 2σ

• Muestras superiores a 30, 30n > a ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡±=μ αα− n

szx)(I 21

• Muestras pequeñas 30n ≤ a ( ) ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡±=μ −αα− n

stx)(I 1n;21

c) Intervalo de confianza para la varianza 2σ de una distribuciónnormal

( ) ( ) ⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

χ

−

χ

−=σ

−α−−αα− 2

1n;21

2

21n;2

22

1s)1n(;s)1n()(I

d) Intervalo de confianza para la diferencia de medias de dos distribuciones normales

• Las varianzas poblaciones 21σ y 2

2σ son conocidas

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡ σ+

σ±−=μ−μ αα−

2

22

1

21

nnz)yx()(I 2211

NOTA.- En todos los intervalos de confianza 1n

)xx(s

n

1i

2i

2−

−

=∑= es la cuasivarianza muestral.



• Las varianzas poblaciones 21σ y 2

2σ son desconocidas:

- Caso en que la suma 30)nn( 21 >+ con 21 nn ≈

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡+±−=μ−μ αα−

2

22

1

21

ns

ns

z)yx()(I 2211

- Caso en que los tamaños muestrales son pequeños 30)nn( 21 ≤+ y las varianzas

son desconocidas, pero iguales ( 221 2σσ = ):

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +±−=μ−μ −+αα− 21 n

1n1s.t)yx()(I p22n1n;2211

2nns)1n(s)1n(

s21

222

2112

p −+

−+−= donde 2

ps es la media ponderada de las cuasivarianzas

muestrales.

- Caso en que los tamaños muestrales son pequeños 30)nn( 21 ≤+ y las varianzas

son desconocidas y distintas ( 221 2σσ ≠ ):

⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢

⎣

⎡+±−=μ−μ αα−

2

22

1

21

ns

ns

t)yx()(I f;2211

2

1n)ns(

1n)ns(

ns

ns

f

2

22

22

1

21

21

2

2

22

1

21

−

++

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

= donde f es la aproximación de Welch

NOTA.- Cuando el intervalo cubre el 0 no hay diferencia significativa entre las medias poblacionales.

e) Intervalo de confianza para la razón de varianzas de dospoblaciones normales



⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡=σσ

−−α−−−αα−

)12n(,)11n(;21

22

21

)12n(,)11n(;2

22

212

1211 F

ss;F

ss)(I

Cuando el intervalo cubre el 1 no hay diferencia significativa entre las varianzas poblacionales.

NOTA.- 12

21n,n;1

n,n; F1F

α−α =

f) Intervalo de confianza para el parámetro p de una distribución binomial de parámetros n, p, B(n, p)

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡ −±= αα− n

)p1(pzp)p(I 00

0 21

g) Intervalo de confianza para la diferencia de parámetros )pp( 21 −

de dos distribuciones binomiales

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

⎡ −+

−±−=− αα−

2

22

1

11221211 n

)p1(pn

)p1(pz)pp()pp(I

h) Intervalo de confianza para el parámetro λ de una distribución de Poisson

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡ λ±λ=λ αα− n

ˆzˆ)(I 21

i) Intervalo de confianza para la diferencia de datos apareados

• Para muestras grandes 30n >

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡±= α n

szdI d

2 ∑=

=n

1iid

n1d iiid η−ξ=

∑=

−−

=n

1i

2i

2d )dd(

1n1s



• Para muestras pequeñas 30n ≤ ⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡±= −α n

stdI d

)1n(,2

HIPÓTESIS SOBRE LA MEDIA DE UNA POBLACIÓN: REGIÓN DE RECHAZO

),(NX σμ≈ 2σ conocida α−α −= 1zz

00 :H μ=μ 011 :H μ>μ ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= α nzxR 0 unilateral (simple)

00 :H μ=μ 011 :H μ<μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

<μ−= α−n

zxR 10 unilateral (simple)

00 :H μ=μ 01 :H μ>μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= αn

zxR 0 unilateral (compuesta)

00 :H μ=μ 01 :H μ<μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

<μ−= α−n


00 :H μ=μ 01 :H μ≠μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= αn

zxR 2/0 bilateral (compuesta)

00 :H μ≤μ 01 :H μ>μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= αn


00 :H μ≥μ 01 :H μ<μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

<μ−= α−n


),(NX σμ≈ 2σ desconocida 1nn

ss)1n(n xx2

x2x −

σ=−=σ a n;1n; tt α−α −=

00 :H μ=μ 011 :H μ>μ ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

>μ−= −α ns

txR x)1n(;0 unilateral (simple)

00 :H μ=μ 011 :H μ<μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

<μ−= −α− ns


00 :H μ=μ 01 :H μ>μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

>μ−= −α ns

txR x)1n(;0 unilateral (compuesta)



00 :H μ=μ 01 :H μ≠μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

>μ−= −α ns

txR x)1n(;2/0 bilateral (compuesta)

00 :H μ≤μ 01 :H μ>μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

>μ−= −α ns


00 :H μ≤μ 01 :H μ<μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

<μ−= −α− ns


HIPÓTESIS SOBRE LA VARIANZA DE UNA POBLACIÓN: REGIÓN DE RECHAZO

Media poblacional conocida Región de rechazo hipótesis nula

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ>σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ σμ−= α

=∑ 2

n;20

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ<σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ σμ−= α−

=∑ 2

n;120

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α

=∑ 2

n;20

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α−

=∑ 2

n;120

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ≠σ

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−

=

α=

α−=

∑

∑

2n;2/

20

2n

1ii

2n;2/1

20

2n

1ii

/)x(

/)x(

R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α

=∑ 2

n;20

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α−

=∑ 2

n;120

2n

1ii /)x(R

Media poblacional desconocida Región de rechazo hipótesis nula

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ>σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α

=∑ 2

)1n(;20

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ<σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α−

=∑ 2

)1n(;120

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α

=∑ 2

)1n(;20

2n

1ii /)xx(R



20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α−

=∑ 2

)1n(;120

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ≠σ

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−

=

−α=

−α−=

∑

∑

2)1n(;2/

20

2n

1ii

2)1n(;2/1

20

2n

1ii

/)xx(

/)xx(

R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α

=∑ 2

)1n(;2/20

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α−

=∑ 2

)1n(;120

2n

1ii /)xx(R

Igualdad de medias: ),(NY,),(NX 2211 σμ≈σμ≈

210 :H μ=μ ( 21 ,σσ conocidas) ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−= α2

22

1

21

2 nnzyxR

k:H 210 =μ−μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−−= α2

22

1

21

2/ nnzkyxR

210 :H μ=μ igualespero

asdesconocid21 ,σσ

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= −+α21

p)22n1n(;2 n1

n1

styxR

210 :H μ=μ asintdisty


⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

21

pf;2 n

s

n

sstyxR

210 :H μ≤μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−= α2

22

1

21

nnzyxR

k:H 210 ≤μ−μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−−= α2

22

1

21

nnzkyxR

210 :H μ≤μ )( 21 σ=σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= −+α21

p)22n1n(; n1

n1

styxR

210 :H μ≤μ )( 21 σ≠σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

21

f; n

s

n

styxR

210 :H μ≥μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−= α−2

22

1

21

1 nnzyxR

k:H 210 ≥μ−μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

−<−−= α2

22

1

21

nnzkyxR



210 :H μ≥μ )( 21 σ=σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= −+α−21

p)22n1n(;1 n1

n1

styxR

210 :H μ≥μ )( 21 σ≠σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α−2

22

1

21

pf;1 n

s

n

sstyxR

210 :H σ=σ [ ]⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

∉= −−α−−α− )12n(),11n(;2/)12n(),11n(;2/122

21 F;F

s

sR

210 :H σ≤σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

>= −−α )12n(),11n(;22

21 F

s

sR

210 :H σ≥σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

<= −−α− )12n(),11n(;122

21 F

s

sR

)p,1(BX ≈ (muestras grandes) Región de rechazo hipótesis nula

00 pp:H = ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

>−= α n

)p1(pzpxR 00

20

00 pp:H ≤⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

>−= α n)p1(p

zpxR 000

00 pp:H ≥⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

<−= α− n

)p1(pzpxR 00

10

)(PoissonX λ≈ (muestras grandes) Región de rechazo hipótesis nula

00 :H λ=λ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ λ

>λ−= α nzxR 0

2/0

00 :H λ≤λ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ λ

>λ−= α nzxR 0

0

00 :H λ≥λ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ λ

<λ−= α− nzxR 0

10

)p,1(BY)p,1(BX 21 ≈≈ Región de rechazo hipótesis nula

210 pp:H =⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

11221 n

q.p

n

q.pzppR

210 pp:H ≤⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

1121 n

q.p

n

q.pzppR



210 pp:H ≥⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+<−= α−2

22

1

11121 n

q.p

n

q.pzppR

21

21

21

ii

21

222

2112

p

nn

ynxn

nn

yxp

2nn

s)1n(s)1n(s

++

=++

=

−+

−+−=

∑ ∑⎪⎪

⎭

⎪⎪

⎬

⎫

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

−+

−

+=

1n

)ns(

1n

)ns(

)nsns(próximomásenterof

2

22

22

1

21

21

22

221

21

CONTRASTE DE HIPÓTESIS

a) Contraste de la media de una población normal con varianzaconocida

• Contraste bilateral

Hipótesis nula 00:H μ=μ Hipótesis alternativa 0a :H μ≠μ

Se acepta 0H si el estadístico 20 z

nx

z α≤σ

μ−=

Se rechaza 0H si el estadístico 20 z

nx

z α>σ

μ−=

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= α n.zxR 20rechazo

• Contraste unilateral

Hipótesis nula 00 :H μ≤μ Hipótesis alternativa 0a :H μ>μ

Se acepta 0H si el estadístico α≤σ

μ−= z

nx

z 0

Se rechaza 0H si el estadístico α>σ

μ−= z

nx

z 0



⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ


b) Contraste de la media de una población normal con varianza desconocida


Muestras grandes 30n >



nsx

z α≤μ−

=


nsx

z α>μ−

=

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

>μ−= α ns.zxR 20rechazo

Muestras pequeñas 30n ≤

Hipótesis nula 00 :H μ=μ Hipótesis alternativa 0a :H μ≠μ

Se acepta 0H si el estadístico ( )1n;20 t

nsx

t −α≤μ−

=

Se rechaza 0H si el estadístico ( )1n;20 t

nsx

t −α>μ−

=

( ) ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

>μ−= −α ns.txR 1n;20rechazo






Se acepta 0H si el estadístico α≤μ−

= zns

xz 0

Se rechaza 0H si el estadístico α>μ−

= zns

xz 0

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧





nsx

t −α≤μ−

=


nsx

t −α>μ−

=

( ) ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧


c) Contraste para la varianza de una población normal


Hipótesis nula 220 0

:H σ=σ Hipótesis alternativa 22a 0

:H σ≠σ

Se acepta 0H si el estadístico ( ) [ ]2)1n(,2

2)1n(,212

0

22 ;s1n

−α−α− χχ∈σ−

=χ

Se rechaza 0H si el estadístico ( ) [ ]2)1n(,2

2)1n(,212

0

22 ;s1n

−α−α− χχ∉σ−

=χ



:H σ≤σ Hipótesis alternativa 22a 0

:H σ>σ



Se acepta 0H si el estadístico ( ) 2)1n(,2

0

22 s1n

−αχ<σ−

=χ

Se rechaza 0H si el estadístico ( ) 2)1n(,2

0

22 s1n

−αχ≥σ−

=χ

d) Contraste de igualdad de medias de dos poblaciones normales de varianzas conocidas



Se acepta 0H si 2

2

22

1

21

z

nn

yxz α≤

σ+

σ

−= Se rechaza 0H si 2

2

22

1

21

z

nn

yxz α>

σ+

σ

−=



Se acepta 0H si α≤σ

+σ

−= z

nn

yxz

2

22

1

21

Se rechaza 0H si α>σ

+σ

−= z

nn

yxz

2

22

1

21

e) Contraste de igualdad de medias de dos poblaciones normales de varianzas desconocidas



Muestras grandes 30)nn( 21 >+ con 21 nn ≈

Se acepta 0H si el estadístico 2z

ns

ns

yxz

2

22

1

21

α≤−

=

+



Se rechaza 0H si el estadístico 2z

ns

ns

yxz

2

22

1

21

α>

+

−=

Muestras pequeñas 30)nn( 21 ≤+ , varianzas desconocidas pero iguales 22

21 σ=σ

Se acepta 0H si )2nn(,2

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α≤+

−=

2nns)1n(s)1n(

s21

222

2112

p −+

−+−=

Se rechaza 0H si el estadístico ( )2nn,2

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α>+

−=

Muestras pequeñas 30)nn( 21 ≤+ , varianzas desconocidas y distintas 22

21 σ≠σ

Se acepta 0H si f,2t

ns

ns

yxt

2

22

1

21

α≤

+

−= 2

1n)ns(

1n)ns(

ns

ns

f

2

22

22

1

21

21

2

2

22

1

21

−

++

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

Se rechaza 0H si el estadístico f,2t

ns

ns

yxt

2

22

1

21

α>

+

−=




Se acepta 0H si el estadístico α≤

+

−= z

ns

ns

yxz

2

22

1

21

Se rechaza 0H si el estadístico α>

+

−= z

ns

ns

yxz

2

22

1

21




21 σ=σ

Se acepta 0H si )2nn(,

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α≤+

−=

2nns)1n(s)1n(

s21

222

2112

p −+

−+−=

Se rechaza 0H si el estadístico )2nn(,

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α>+

−=


21 σ≠σ

Se acepta 0H si f,

ns

ns

tyxt

2

22

1

21

α≤+

−=

( ) ( )2

1nns

1nns

ns

ns

f

2

22

22

1

21

21

2

2

22

1

21

−

++

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

Se rechaza 0H si el estadístico f,

ns

ns

tyxt

2

22

1

21

α>+

−=

f) Contraste de igualdad de varianzas de dos poblaciones normales




:H σ≠σ

Se acepta 0H si el estadístico [ ])1n(,)1n(;2)1n(,)1n(;2122

21

2121F;F

ssF −−α−−α−∈=

Se rechaza 0H si el estadístico [ ])1n(,)1n(;2)1n(,)1n(;2122

21

2121F;F

ssF −−α−−α−∉=




:H σ>σ



Se acepta 0H si )1n(,)1n(;22

21

21F

ss

F −−α≤= Se rechaza 0H si )1n(,)1n(;22

21

21F

ss

F −−α>=

NOTA.- 12

21n,n;1

n,n; F1F

α−α =

g) Contraste de igualdad de medias en el caso de datos apareados.


Hipótesis nula 210 0d:H μ=μ⇔= Hipótesis alternativa 21a 0d:H μ≠μ⇔≠

Se acepta 0H si el estadístico ( )1n,2d

t

nsd

t −α≤=

Se rechaza 0H si el estadístico ( )1n,2d

t

nsd

t −α>=

donde ( )∑∑∑===

−−

=−==n

1i

2i

2d

n

1iii

n

1ii dd

)1n(1s)yx(d

n1d


Hipótesis nula 210 0d:H μ≤μ⇔≤ Hipótesis alternativa 21a 0d:H μ>μ⇔>

Se acepta 0H si el estadístico ( )1n,d

t

nsdt −α≤=

Se rechaza 0H si el estadístico ( )1n,d

t

nsdt −α>=

h) Contraste para el parámetro p de una distribución binomial




Hipótesis nula 00 pp:H = Hipótesis alternativa 0a pp:H ≠

Se acepta 0H si ( ) 200

0 z

np1p

ppz α≤

−

−= Se rechaza 0H si ( ) 2

00

0 z

np1p

ppz α>

−

−=


Hipótesis nula 00 pp:H ≤ Hipótesis alternativa 0a pp:H >

Se acepta 0H si ( ) α≤−

−= z

np1p

ppz

00

0 Se rechaza 0H si ( ) α>−

−= z

np1p

ppz

00

0

i) Contraste para la igualdad de los parámetros de dos distribuciones binomiales )p,n(B 11 y )p,n(B 22 en muestras grandes



Se acepta 0H si el estadístico 2

2

22

1

11

21 z

n)p1(p

n)p1(p

ppz α≤

−+

−

−=

Se rechaza 0H si el estadístico 2

2

22

1

11

21 z

n)p1(p

n)p1(p

ppz α>

−+

−

−=



Se acepta 0H si el estadístico α≤−

+−

−= z

n)p1(p

n)p1(p

ppz

2

22

1

11

21



Se rechaza 0H si el estadístico α>−

+−

−= z

n)p1(p

n)p1(p

ppz

2

22

1

11

21

HIPÓTESIS SOBRE LA MEDIA DE UNA POBLACIÓN: REGIÓN DE RECHAZO

),(NX σμ≈ 2σ conocida α−α −= 1zz

00 :H μ=μ 011 :H μ>μ ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= α nzxR 0 unilateral (simple)

00 :H μ=μ 011 :H μ<μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

<μ−= α−n

zxR 10 unilateral (simple)

00 :H μ=μ 01 :H μ>μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= αn


00 :H μ=μ 01 :H μ<μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

<μ−= α−n


00 :H μ=μ 01 :H μ≠μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= αn

zxR 2/0 bilateral (compuesta)

00 :H μ≤μ 01 :H μ>μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

>μ−= αn


00 :H μ≥μ 01 :H μ<μ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

<μ−= α−n


),(NX σμ≈ 2σ desconocida 1nn

ss)1n(n xx2

x2x −

σ=−=σ a n;1n; tt α−α −=

00 :H μ=μ 011 :H μ>μ ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

>μ−= −α ns


00 :H μ=μ 011 :H μ<μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

<μ−= −α− ns




00 :H μ=μ 01 :H μ>μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

>μ−= −α ns


00 :H μ=μ 01 :H μ≠μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

>μ−= −α ns

txR x)1n(;2/0 bilateral (compuesta)

00 :H μ≤μ 01 :H μ>μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

>μ−= −α ns


00 :H μ≤μ 01 :H μ<μ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

<μ−= −α− ns


HIPÓTESIS SOBRE LA VARIANZA DE UNA POBLACIÓN: REGIÓN DE RECHAZO

Media poblacional conocida Región de rechazo hipótesis nula

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ>σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ σμ−= α

=∑ 2

n;20

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ<σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ σμ−= α−

=∑ 2

n;120

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α

=∑ 2

n;20

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α−

=∑ 2

n;120

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ≠σ

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−

=

α=

α−=

∑

∑

2n;2/

20

2n

1ii

2n;2/1

20

2n

1ii

/)x(

/)x(

R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α

=∑ 2

n;20

2n

1ii /)x(R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σμ−= α−

=∑ 2

n;120

2n

1ii /)x(R

Media poblacional desconocida Región de rechazo hipótesis nula

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ>σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α

=∑ 2

)1n(;20

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ=σ 2

0211 :H σ<σ

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α−

=∑ 2

)1n(;120

2n

1ii /)xx(R



20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α

=∑ 2

)1n(;20

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α−

=∑ 2

)1n(;120

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ=σ 2

02

1 :H σ≠σ

⎪⎪⎭

⎪⎪⎬

⎫

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−

=

−α=

−α−=

∑

∑

2)1n(;2/

20

2n

1ii

2)1n(;2/1

20

2n

1ii

/)xx(

/)xx(

R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ>σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≥⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α

=∑ 2

)1n(;2/20

2n

1ii /)xx(R

20

20 :H σ≤σ 2

02

1 :H σ<σ⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

χ≤⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡σ−= −α−

=∑ 2

)1n(;120

2n

1ii /)xx(R

Igualdad de medias: ),(NY,),(NX 2211 σμ≈σμ≈

210 :H μ=μ ( 21 ,σσ conocidas) ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−= α2

22

1

21

2 nnzyxR

k:H 210 =μ−μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−−= α2

22

1

21

2/ nnzkyxR

210 :H μ=μ igualespero


⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= −+α21

p)22n1n(;2 n1

n1

styxR

210 :H μ=μ asintdisty


⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

21

pf;2 n

s

n

sstyxR

210 :H μ≤μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−= α2

22

1

21

nnzyxR

k:H 210 ≤μ−μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−−= α2

22

1

21

nnzkyxR

210 :H μ≤μ )( 21 σ=σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= −+α21

p)22n1n(; n1

n1

styxR

210 :H μ≤μ )( 21 σ≠σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

21

f; n

s

n

styxR

210 :H μ≥μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

>−= α−2

22

1

21

1 nnzyxR



k:H 210 ≥μ−μ ( 21 ,σσ conocidas)⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ

+σ

−<−−= α2

22

1

21

nnzkyxR

210 :H μ≥μ )( 21 σ=σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= −+α−21

p)22n1n(;1 n1

n1

styxR

210 :H μ≥μ )( 21 σ≠σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α−2

22

1

21

pf;1 n

s

n

sstyxR

210 :H σ=σ [ ]⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

∉= −−α−−α− )12n(),11n(;2/)12n(),11n(;2/122

21 F;F

s

sR

210 :H σ≤σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

>= −−α )12n(),11n(;22

21 F

s

sR

210 :H σ≥σ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

<= −−α− )12n(),11n(;122

21 F

s

sR

)p,1(BX ≈ (muestras grandes) Región de rechazo hipótesis nula

00 pp:H = ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

>−= α n

)p1(pzpxR 00

20

00 pp:H ≤⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

>−= α n)p1(p

zpxR 000

00 pp:H ≥⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ −

<−= α− n

)p1(pzpxR 00

10

)(PoissonX λ≈ (muestras grandes) Región de rechazo hipótesis nula

00 :H λ=λ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ λ

>λ−= α nzxR 0

2/0

00 :H λ≤λ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ λ

>λ−= α nzxR 0

0

00 :H λ≥λ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ λ

<λ−= α− nzxR 0

10

)p,1(BY)p,1(BX 21 ≈≈ Región de rechazo hipótesis nula

210 pp:H =⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

11221 n

q.p

n

q.pzppR



210 pp:H ≤⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+>−= α2

22

1

1121 n

q.p

n

q.pzppR

210 pp:H ≥⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+<−= α−2

22

1

11121 n

q.p

n

q.pzppR

21

21

21

ii

21

222

2112

p

nn

ynxn

nn

yxp

2nn

s)1n(s)1n(s

++

=++

=

−+

−+−=

∑ ∑⎪⎪

⎭

⎪⎪

⎬

⎫

⎪⎪

⎩

⎪⎪

⎨

⎧

−+

−

+=

1n

)ns(

1n

)ns(

)nsns(próximomásenterof

2

22

22

1

21

21

22

221

21

CONTRASTE DE HIPÓTESIS

a) Contraste de la media de una población normal con varianzaconocida




nx

z α≤σ

μ−=


nx

z α>σ

μ−=

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ




Se acepta 0H si el estadístico α≤σ

μ−= z

nx

z 0



Se rechaza 0H si el estadístico α>σ

μ−= z

nx

z 0

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧ σ


b) Contraste de la media de una población normal con varianza desconocida





nsx

z α≤μ−

=


nsx

z α>μ−

=

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧





nsx

t −α≤μ−

=


nsx

t −α>μ−

=

( ) ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧







Se acepta 0H si el estadístico α≤μ−

= zns

xz 0

Se rechaza 0H si el estadístico α>μ−

= zns

xz 0

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧





nsx

t −α≤μ−

=


nsx

t −α>μ−

=

( ) ⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧


c) Contraste para la varianza de una población normal




:H σ≠σ

Se acepta 0H si el estadístico ( ) [ ]2)1n(,2

2)1n(,212

0

22 ;s1n

−α−α− χχ∈σ−

=χ

Se rechaza 0H si el estadístico ( ) [ ]2)1n(,2

2)1n(,212

0

22 ;s1n

−α−α− χχ∉σ−

=χ




:H σ>σ



Se acepta 0H si el estadístico ( ) 2)1n(,2

0

22 s1n

−αχ<σ−

=χ

Se rechaza 0H si el estadístico ( ) 2)1n(,2

0

22 s1n

−αχ≥σ−

=χ

d) Contraste de igualdad de medias de dos poblaciones normales de varianzas conocidas



Se acepta 0H si 2

2

22

1

21

z

nn

yxz α≤

σ+

σ

−= Se rechaza 0H si 2

2

22

1

21

z

nn

yxz α>

σ+

σ

−=



Se acepta 0H si α≤σ

+σ

−= z

nn

yxz

2

22

1

21

Se rechaza 0H si α>σ

+σ

−= z

nn

yxz

2

22

1

21

e) Contraste de igualdad de medias de dos poblaciones normales de varianzas desconocidas






Se acepta 0H si el estadístico 2z

ns

ns

yxz

2

22

1

21

α≤−

=

+

Se rechaza 0H si el estadístico 2z

ns

ns

yxz

2

22

1

21

α>

+

−=


21 σ=σ

Se acepta 0H si )2nn(,2

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α≤+

−=

2nns)1n(s)1n(

s21

222

2112

p −+

−+−=

Se rechaza 0H si el estadístico ( )2nn,2

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α>+

−=


21 σ≠σ

Se acepta 0H si f,2t

ns

ns

yxt

2

22

1

21

α≤

+

−= 2

1n)ns(

1n)ns(

ns

ns

f

2

22

22

1

21

21

2

2

22

1

21

−

++

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

Se rechaza 0H si el estadístico f,2t

ns

ns

yxt

2

22

1

21

α>

+

−=




Se acepta 0H si el estadístico α≤

+

−= z

ns

ns

yxz

2

22

1

21



Se rechaza 0H si el estadístico α>

+

−= z

ns

ns

yxz

2

22

1

21


21 σ=σ

Se acepta 0H si )2nn(,

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α≤+

−=

2nns)1n(s)1n(

s21

222

2112

p −+

−+−=

Se rechaza 0H si el estadístico )2nn(,

p21

tn1

n1s

yxt

21

−+α>+

−=


21 σ≠σ

Se acepta 0H si f,

ns

ns

tyxt

2

22

1

21

α≤+

−=

( ) ( )2

1nns

1nns

ns

ns

f

2

22

22

1

21

21

2

2

22

1

21

−

++

+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

=

Se rechaza 0H si el estadístico f,

ns

ns

tyxt

2

22

1

21

α>+

−=

f) Contraste de igualdad de varianzas de dos poblaciones normales




:H σ≠σ

Se acepta 0H si el estadístico [ ])1n(,)1n(;2)1n(,)1n(;2122

21

2121F;F

ssF −−α−−α−∈=



Se rechaza 0H si el estadístico [ ])1n(,)1n(;2)1n(,)1n(;2122

21

2121F;F

ssF −−α−−α−∉=




:H σ>σ

Se acepta 0H si )1n(,)1n(;22

21

21F

ss

F −−α≤= Se rechaza 0H si )1n(,)1n(;22

21

21F

ss

F −−α>=

NOTA.- 12

21n,n;1

n,n; F1F

α−α =

g) Contraste de igualdad de medias en el caso de datos apareados.


Hipótesis nula 210 0d:H μ=μ⇔= Hipótesis alternativa 21a 0d:H μ≠μ⇔≠

Se acepta 0H si el estadístico ( )1n,2d

t

nsd

t −α≤=

Se rechaza 0H si el estadístico ( )1n,2d

t

nsd

t −α>=

donde ( )∑∑∑===

−−

=−==n

1i

2i

2d

n

1iii

n

1ii dd

)1n(1s)yx(d

n1d


Hipótesis nula 210 0d:H μ≤μ⇔≤ Hipótesis alternativa 21a 0d:H μ>μ⇔>

Se acepta 0H si el estadístico ( )1n,d

t

nsdt −α≤=



Se rechaza 0H si el estadístico ( )1n,d

t

nsdt −α>=

h) Contraste para el parámetro p de una distribución binomial



Se acepta 0H si ( ) 200

0 z

np1p

ppz α≤

−

−= Se rechaza 0H si ( ) 2

00

0 z

np1p

ppz α>

−

−=



Se acepta 0H si ( ) α≤−

−= z

np1p

ppz

00

0 Se rechaza 0H si ( ) α>−

−= z

np1p

ppz

00

0

i) Contraste para la igualdad de los parámetros de dos distribuciones binomiales )p,n(B 11 y )p,n(B 22 en muestras grandes



Se acepta 0H si el estadístico 2

2

22

1

11

21 z

n)p1(p

n)p1(p

ppz α≤

−+

−

−=

Se rechaza 0H si el estadístico 2

2

22

1

11

21 z

n)p1(p

n)p1(p

ppz α>

−+

−

−=





Se acepta 0H si el estadístico α≤−

+−

−= z

n)p1(p

n)p1(p

ppz

2

22

1

11

21

Se rechaza 0H si el estadístico α>−

+−

−= z

n)p1(p

n)p1(p

ppz

2

22

1

11

21

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