《独立性检验的基本思想及其初步应用》教案
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约1530字。
独立性检验的基本思想及其初步应用
一、本节目标:通过对典型案例的探究,了解独立性检验的基本思想、方法及初步应用.二、本节重点:对独立性检验的基本思想的理解.
三、本节难点:独立性检验的基本思想的应用.
四、本节知识详解:
知识点一:分类变量
对于性别变量,其取值为男和女两种.这种变量的不同“值”表示个体所属的不同类别,像这样的变量称为分类变量.
知识点二:列联表
为调查吸烟是否对患肺癌有影响,某肿瘤研究所随机调查了9965人,得到如下结果(单位:人):
吸烟与患肺癌列联表
不患肺癌 患肺癌 总计
不吸烟 7775 42 7817
吸烟 2099 49 2148
总计 9874 91 9965
像上表这样列出的两个分类变量的频数表,称为列联表.
知识点三:独立性检验
这种利用随机变量K2来确定在多大程度上可以认为“两个分类变量有关系”的方法称为两个分类变量的独立性检验.
知识点四:判断结论成立的可能性的步骤
一般地,假设有两个分类变量X和Y,它们的值域分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数列联表(称为2×2列联表)为:
2×2列联表
y1 y2 总计
x1 x b x+b
x2 c d c+d
总计 x+c b+d x+b+c+d
若要推断的论述为
H1:“X与Y有关系”,
可以按如下步骤判断结论H1成立的可能性:
(1)通过三维柱形图和二维条形图,可以粗略地判断两个分类变量是否有关系,但是这种判断无法精确地给出所得结论的可靠程度.
①在三维柱形图中,主对角线上两个柱形高度的乘积xd与副对角线上的两个柱形高度的乘积bc相差越大,H1成立的可能性就越大.
②在二维条形图中,可以估计满足条件X=x1的个体中具有Y=y1的个体所占的比例aa+b ,也可以估计满足条件X=x2的个体中具有Y=y1的个体所占的比例cc+d .两个比例的值相差越大,H1成立的可能性就越大.
(2)可以利用独立性检验来考察两个分类变量是否有关系,并且能较精确地给出这种判断的可靠程度.具体做法是:根据观测数据计算由K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d) 给出的检验随机变量K2的值k,其值越大,说明“X与Y有关系”成立的可能性越大.当得到的观测数据x,b,c,d都不小于5时,可以通过查阅下表来确定断言“X与Y有关系”的可信程度.
P(K2≥k) 0.50 0.40 0.25 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 0.001
k 0.455 0.708 1.323 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 10.828
说明:当观测数据x,b,c,d中有小于5时,需采用很复杂的精确的检验方法.
五、几个典型例题:
例1 三维柱形图中柱的高度表示的是 (A)
A.各分类变量的频数 B.分类变量的百分比
C.分类变量的样本数 D.分类变量的具体值
例2 分类变量X和Y的列联表如下
y1 y2 总计
x1 x b x+b
x2 c d c+d
总计 x+c b+d x+b+c+d
则下列说法正确的是 (C)
X.xd-bc越小,说明X和Y关系越弱
B.xd-bc越大,说明X和Y关系越强
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