Testes de hipótese • Em uma população de homens de 35 a 50 anos sabemos que a medida do colesterol é 211 mg/100ml; • Será que nos homens fumantes da mesma idade a medida do colesterol é a mesma? • Como responder esta pergunta? Hipótese estatística • A hipótese estatística é uma pergunta transformada em uma sentença matemática • No exemplo anterior seria • Hipótese 0 : a média do colesterol dos fumantes é igual a 211 • Hipótese 1 : a média do colesterol dos fumantes é diferente de 1 Testes de Hipótese • Hipótese estatística é uma proposição relativa à uma população definida • Parâmetro é uma medida usada para se descrever uma característica da população por exemplo a média desvio padrão etc. • Estima-se uma parâmetro de uma população com base em uma amostra • Hipótese especulação sobre o fenômeno estudado • O teste de hipótese é um procedimento estatístico pelo qual se rejeita ou não uma hipótese, associando à conclusão a um risco máximo de erro. Testes de Hipótese • Definição dos critérios de rejeição ou seja o valor máximo admitido para o erro de se afirmar que existe diferença quando ela não existe • Defini-se as regiões onde a hipótese será rejeitada e onde a hipótese será aceita sempre com relação a hipótese inicial (H0) • A base para a decisão é a estatística calculada com utilizando uma amostra Testes de Hipótese • Em geral se trabalha para rejeitar a hipótese H0. Sempre existe possibilidade de erro na decisão. • Tipo I ou alfa Rejeitar H0 quando ela é verdadeira • Tipo II ou beta Aceitar H0 quando ela é falsa • (1-) poder do teste • Antes do experimento fixamos o (erro máximo admitido) e trabalha-se com o menor possível TESTE DE HIPÓTESE Hipótese nula (H0) A hipótese nula é a que estabelece a base formal para a construção do teste estatístico. Hipótese alternativa (Ha) Não é testada diretamente. Ela é aceita quando a hipótese nula é rejeitada. Observações: Utilizar preferencialmente a hipótese bicaudal Utilizar a hipótese monocaudal somente quando existir uma evidência da direção da associação. ERROS: Verdade H0 Decisão H0 Ha Ha não há erro Erro tipo II () Erro tipo I () não há erro Probabilidade de significância ou nível descritivo ou p-valor Os métodos descritos anteriormente partem de uma valor de alfa fixo. Os p valores são fornecidos pelos programas de computador indicando que a probabilidade de se achar um valor diferente do indicado é maior ou menor que o alfa estabelecido quando é maior aceitamos H0 e quando é menor rejeitamos H0. Toda vez que testamos uma hipótese existe a probabilidade de errar quando: = P(Rejeitamos H0 , quando H0 é verdadeira) = P(Não rejeitamos H0 ,quando H0 é falsa ) Etapas para construção de um teste de hipótese para um parâmetro populacional: 1. Estabelecer uma hipótese nula e alternativa sobre o parâmetro. 2. Determinar qual a estatística (estimador) será utilizado para testar a hipótese. 3. Fixar o para estabelecer uma região crítica ( região de rejeição do teste), baseada na hipótese H0. 4. Calcule o valor da estatística do teste (em geral baseado em uma amostra). 5. Se o valor da estatística calculada com os dados da amostra não pertencer à região crítica, não rejeitar H0, caso contrário rejeite H0. Teste para uma proporção Teste para uma proporção p parâmetro p ^ H0: p=p ^ Ha: p≠p ˆ p p ˆ p p Z0 p ˆq ˆ p n onde Z ~N(0,1) Exemplo • A proporção de doentes curados com a droga A é igual a proporção da droga Padrão ? • O laboratório afirma que a droga cura 90% dos doentes. Em uma amostra de 200 pacientes 175 ficaram curados. Posso afirmar que a nova droga é melhor que a droga padrão • Estabelecemos as hipóteses H0 PA=PP P PA=0,90 HÁ PA≠PP HÁ PA≠0,90 O parâmetro a ser estimado é p proporção de cura distribuição é Normal • Estabelecemos =5% Z=1,96 • Calculamos a estatística pˆ p Zc pˆ qˆ n 0,875 0,90 Zc 1,07 0,875* 0,125 200 • Comparamos o valor encontrado com o valor da região de rejeição • Z=1,96 > Zc=1,07 aceitamos H0 TESTE PARA MÉDIA Média de uma população com variância conhecida Testar de que a média de uma população seja igual a um número fixado 0, supondo que a variância desta população seja conhecida. H0 : X Ha : X Z0 X X X n onde Zc ~ N(0,1) Média de uma população com variância desconhecida H0 : X Ha : X X X t0 SX SX / n , onde tc ~ t,n-1 Exemplo • Um pesquisador deseja verificar se o medicamento M, utilizado para certa doença apresenta como efeito colateral a alteração da Pressão Arterial (PA). Foram selecionados ao acaso 60 pessoas que tomavam o medicamento e após um tempo de uso mede a pressão e obtém uma média de 135 mmHg. Em estudo de base populacional realizado na região obteve a média de 128 mmhg com desvio padrão de 24 mmhg. Qual deve ser a decisão do pesquisador a respeito do medicamento? Região com =0,05 ou 5% 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 1 6 11 -1,96 Reg rejeição 16 +1,96 Reg aceitação Reg rejeição Teste de Hipótese • Suposição o medicamento M altera a pressão arterial dos usuários H0. • H0: a=128 • Há: a 128 Zcalc x o s/ n 135 128 24 / 60 7 2,26 3,03 • Zcalc>Zc=1,96 portanto rejeitamos H0 Exemplo • A proporção de doentes curados com a droga A é igual a proporção da droga Padrão ? • O laboratório afirma que a droga cura 90% dos doentes. Em uma amostra de 200 pacientes 175 ficaram curados. Posso afirmar que a nova droga é melhor que a droga padrão • Estabelecemos as hipóteses H0 PA=PP P PA=0,90 HÁ PA≠PP HÁ PA≠0,90 O parâmetro a ser estimado é p proporção de cura distribuição é Normal • Estabelecemos =5% Z=1,96 • Calculamos a estatística pˆ p Zc pˆ qˆ n 0,875 0,90 Zc 1,07 0,875* 0,125 200 • Comparamos o valor encontrado com o valor da região de rejeição • Z=1,96 Zc=-1,09 aceitamos H0