假设检验是大学数学《概率论与数理统计》中的知识点,在雷达和声纳目标探测中,可以对目标是否存在进行假设,令两个假设H0和H1分别表示目标不存在和存在,这是二元简单假设检验。二元数字通信问题也是简单假设检验。雷达和声纳目标探测系统、通信系统常用的最佳准则,是最小错误概率准则,即最大后验概率准则。以声纳探测系统为例:接收端收到样本X(声纳回波)后,判定H1为真,则目标存在;判定H0为真,则目标不存在。相应的概率可分别表示为p(H1/X)和p(H0/X),称为后验概率。最大后验概率准则的判决规则为:若p(H1/X)>p(H0/X),则判定H1为真;否则判定H0为真。本文归纳和总结了假设检验数学知识点,为了相关技术领域的科研人员提供技术参考。

概率论与数理统计全概率公式讲解(概率论与数理统计)(1)

1、基本概念

假设检验的统计思想:概率很小的事件在一次试验中可以认为基本上是不会发生的,即小概率原理。

为了检验一个假设H0是否成立。我们先假定H0是成立的。如果根据这个假定导致了一个不合理的事件发生,那就表明原来的假定H0是不正确的,我们拒绝接受H0;如果由此没有导出不合理的现象,则不能拒绝接受H0,我们称H0是相容的。与H0相对的假设称为备择假设,用H1表示。

这里所说的小概率事件就是事件

概率论与数理统计全概率公式讲解(概率论与数理统计)(2)

,其概率就是检验水平α,通常我们取α=0.05,有时也取0.01或0.10。

2、基本步骤

概率论与数理统计全概率公式讲解(概率论与数理统计)(3)

3、两类错误

第一类错误:当H0为真时,而样本值却落入了否定域,按照我们规定的检验法则,应当否定H0。这时,我们把客观上H0成立判为H0为不成立,称这种错误为“以真当假”的错误或第一类错误,记α为犯此类错误的概率,即P{否定H0|H0为真}=α;此处的α恰好为检验水平。

第二类错误:当H1为真时,而样本值却落入了相容域,按照我们规定的检验法则,应当接受H0。这时,我们把客观上H0不成立判为H0成立,称这种错误为“以假当真”的错误或第二类错误,记β为犯此类错误的概率,即:P{接受H0|H1为真}=β。

两类错误的关系:人们当然希望犯两类错误的概率同时都很小。但是,当容量n一定时,α变小,则β变大;相反地,β变小,则α变大。取定α要想使β变小,则必须增加样本容量。

在实际使用时,通常人们只能控制犯第一类错误的概率,即给定显著性水平α。α大小的选取应根据实际情况而定。当我们宁可“以假为真”、而不愿“以真当假”时,则应把α取得很小,如0.01,甚至0.001。反之,则应把α取得大些。

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