Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Master Maths
Partager :

Puissance d'un test statistique

Posté par
arthurronda
29-11-19 à 10:17

Bonjour,
J'ai un projet à réaliser dans le cadre de mon cours de tests d'hypothèses. Je fais un test statistique sur la moyenne d'une gaussienne inconnue où sa variance est supposée connue.

Mon hypothèse nulle est : "mu = 0" vs hypothèse alternative "mu >0". Je dois calculer la fonction de puissance de ce test en fonction de n (nombre d'observations).

Je sais simplement que cette fonction puissance est égale à la probabilité de rejeter H0 sachant H1 mais je ne vois pas comment avancer...

Merci par avance
Arthur

Posté par
verdurin
re : Puissance d'un test statistique 29-11-19 à 14:29

Bonjour,
il s'agit d'une fonction de mu ( et de n ).

Posté par
arthurronda
re : Puissance d'un test statistique 29-11-19 à 16:21

Oui je sais bien mais je ne vois pas du tout comment la calculer...

Posté par
verdurin
re : Puissance d'un test statistique 29-11-19 à 17:11

On peut regarder un cas simple : n=1 et la variance de la loi est 1.
On accepte H0 si la valeur observée est dans l'intervalle A=[-a ; a], a étant donné par par le seuil de risque de première espèce.

Soit X la v.a. donnant la valeur observée : elle suit une loi normale d'espérance et de variance 1.
f()=P(XA)=1-P(XA)

P(XA)=P(X-[-a- ; a-])=(a-)-(-a-) en désignant par la fonction de répartition de la loi normale centrée réduite.

D'où f()=1-(a-)+(-a-)

Ce qui change dans le cas général : la variance n'est pas forcément égale à 1, mais ça fait juste une division en plus pour réduire la v.a.
Et on divise aussi la variance par n ce qui change l'échelle.

Posté par
arthurronda
re : Puissance d'un test statistique 30-11-19 à 09:51

Bonjour,
Mais que représente f ? Et on ne connait pas la fonction de répartition d'une loi normale ...
Moi j'ai une variable qui a pour écart type 1,9 et je dois exprimer la fonction puissance en fonction de n afin de trouver le nombre de sujets nécessaires pour réaliser mon expérience.

Bonne journée

Posté par
verdurin
re : Puissance d'un test statistique 30-11-19 à 16:58

On sait calculer la fonction de répartition d'une loi normale.
Il y a des tables et des fonctions dédiées dans les tableurs, les programmes de calculs genre Xcas et la plupart des calculettes scientifiques.

Pour tracer la fonction puissance du test il faut avoir un certain nombre de renseignements supplémentaires :
le test est-il bilatéral ( comme je l'avais supposé avant ) ou unilatéral ?
quel est son seuil de risque de première espèce ( ) ?

Pour un test bilatéral les courbes ont toutes la même allure pour un donné.
Puissance d\'un test statistique
La courbe rouge correspond à =5%, la bleue à smb]alpha[/smb]=1% ;
l'écart-type est ici égale à 1.

Quand on change la valeur de on change juste la graduation des abscisses.
Et changer la valeur de n revient à changer l'écart-type.

Dans ton cas, pour un échantillon de taille n, on a \sigma=\frac{1,9}{\sqrt n}.
C'est ce que représente une unité en abscisse.

Pour la démonstration, je t'ai donné un exemple dans mon message précédent où f est la fonction puissance.
Tu peux la reprendre avec un écart-type que tu remplace à la fin par \frac{1,9}{\sqrt n}

Posté par
verdurin
re : Puissance d'un test statistique 30-11-19 à 16:59

correction
La courbe rouge correspond à =5%, la bleue à =1% ;

Posté par
arthurronda
re : Puissance d'un test statistique 30-11-19 à 22:45

Bonsoir,

J'ai bien lu tes indications, tout d'abord merci.

Mon test est un test unilatéral droit, j'ai donc:

$ A = [a, +\infty [

D'où:

$ f(\mu) = P(X\notin A) = 1 - P(X \in A)

Ainsi j'arrive à:

P(X \in A) = P(Z = \sqrt{n}\frac{X - \mu}{\sigma} > \sqrt{n}\frac{a - \mu}{\sigma} ) = 1 - P(Z < \sqrt{n}\frac{a - \mu}{\sigma} ) = 1 - F( \sqrt{n}\frac{a - \mu}{\sigma} )

Sur le risque de première espèce je sais seulement qu'il est entre 0 et 1, on ne le fixe pas dans cette question.

L'idéal serait d'avoir une fonction puissance pour alpha entre 0 et 1 et plein de n différents.

Merci de ton aide

Posté par
verdurin
re : Puissance d'un test statistique 01-12-19 à 10:58

Pour continuer, en notant F la fonction de répartition de la loi normal centrée réduite.

On remarque que a=t_\alpha \frac{\sigma}{\sqrt{n}}t_\alpha est la valeur vérifiant F(t_\alpha)=\alpha ( ou t_\alpha=F^{-1}(\alpha) )

Il vient facilement f(\mu)=F\bigl(t_\alpha-\frac{\mu\sqrt{n}}{\sigma}\,\bigl)

Il est alors possible d'utiliser un tableur pour avoir des valeurs de f(\mu) pour diverses valeurs de n et \mu.

Par exemple avec LibreOfficeCalc :
Puissance d\'un test statistique
En D2 il y a la formule

=LOI.NORMALE.STANDARD.INVERSE(B2)

en B4 il y a la formule
=LOI.NORMALE.STANDARD($D$2-$A4*RACINE(B$3)/$B$1;1)
recopié vers la droite et vers le bas.
Les valeurs de l'écart-type et du seuil de risque \alpha  sont évidement modifiables, de même que celles de \mu colonne A et celles de n ligne 3.

Posté par
arthurronda
re : Puissance d'un test statistique 01-12-19 à 22:01

Bonsoir,
J'ai vraiment du mal à avancer...

L'énoncé:
"On s'intéresse à la hauteur des vagues suivant si les vagues viennent de l'est ou de l'ouest. L'objectif du test est de mettre en évidence une différence positive en moyenne entre les hauteurs de vagues venant de l'ouest et celles de l'est. On note W une va qui représente la hauteur des vagues, elle suit une log normal mu sigma^2 (sigma^2 supposée connue)"." On doit faire un test (avec hypothèses de test et statistique de test).

J'ai donc noté WO la hauteur des vagues ouest et WE la hauteur des vagues est.
Donc on a WO qui suit une LN(muO,sigma0^2) et WE qui suit une LN(muE,sigmaE^2).

J'ai transformé les VA en YO = ln WO qui suit une N(muO,sigmaO^2) et pareil pour YE.

Je note YD = YO - YE qui suit donc une N(muD = muO - muE, sigmaD^2 = sigmaO^2 - sigmaE^2).

Je pose alors H0: muD = 0 et H1: muD > 0

Je n'arrive pas à trouver la statistique de test et la fonction puissance :'(

Merci de ton aide

Posté par
verdurin
re : Puissance d'un test statistique 01-12-19 à 22:09

Je dirais qu'il aurait été préférable que tu postes directement l'énoncé.
Là j'ai vraiment l'impression d'être pris pour un c**.

Débrouilles toi.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !