9.11: Testando uma Afirmação Sobre a Média: Desvio Padrão de uma População Conhecida

Testing a Claim about Mean: Known Population SD
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Testing a Claim about Mean: Known Population SD

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01:11 min
April 30, 2023

Overview

Um procedimento completo de teste da hipótese sobre uma média populacional é explicado aqui.

Estimar uma média populacional requer que as amostras sejam distribuídas normalmente. Os dados devem ser coletados a partir de amostras selecionadas aleatoriamente sem viés de amostragem. O tamanho da amostra precisava ser maior que 30 e, o mais importante, o desvio padrão da população já deveria ser conhecido.

Na maioria das situações realistas, o desvio padrão da população é frequentemente desconhecido, mas em raras circunstâncias, quando é conhecido, a afirmação sobre a média da população pode ser testada facilmente usando a suposição de normalidade e a distribuição z.

A hipótese (nula e alternativa) deve ser declarada de forma clara e depois expressa simbolicamente. A hipótese nula é uma afirmação neutra afirmando que a média da população é igual a algum valor definido. A hipótese alternativa pode ser baseada na média reivindicada na hipótese com um sinal de desigualdade. O teste de hipótese de cauda direita, cauda esquerda ou bicaudal pode ser decidido com base no sinal usado na hipótese alternativa.

Como o método requer distribuição normal, o valor crítico é calculado usando a distribuição z (tabela z). É calculado no nível de confiança desejado, mais comumente em 95% ou 99%. De acordo com o método tradicional, a estatística z calculada a partir dos dados da amostra é comparada com a pontuação z. O valor de P é calculado com base nos dados de acordo com o método do valor de P. Ambos os métodos ajudam a concluir o teste de hipótese.

Transcript

A exposição a diferentes comprimentos de onda de luz pode afetar a taxa de desova do peixe-zebra.

Assim, é realizado um experimento em que um grupo de 50 peixes-zebra é exposto à luz azul e sua taxa de desova é comparada com o grupo de controle com o mesmo tamanho de amostra.

Para testar a afirmação, começamos com a hipótese nula de que a taxa média de desova no grupo exposto e no grupo de controle é a mesma e uma hipótese alternativa de que a luz azul aumenta a taxa média de desova.

O experimento mostrou que a taxa média de desova no grupo exposto foi de 550 por peixe, enquanto que, para o grupo controle, foi de 250.

O cálculo da estatística de teste a partir desses dados requer conhecimento prévio do desvio padrão da população, que é 146, conhecido dos estudos anteriores.

Usando esses dados, podemos calcular a estatística z e observar que ela se enquadra na região crítica ao nível de significância de 0,05.

Além disso, o valor P para esta estatística z é inferior a 0,05, concluindo que a luz azul aumenta a taxa de desova no peixe-zebra.

Key Terms and definitions​

  • Z Test - Method in statistics to test hypotheses about population means, often requiring known sd.
  • Standard Deviation (SD) - Measure of the amount of variation or dispersion of a set of values.
  • Population Mean - The sum of all the data in a population divided by the number of items in that population.
  • Hypothesis Testing - Procedure in statistics used to test claims or hypotheses about a parameter.
  • Known Population - A population where all characteristics, including the standard deviation, are known.

Learning Objectives

  • Define Z Test – Explain what it is and how it's used in hypothesis testing (e.g., Z Test).
  • Contrast Known vs Unknown Population SD – Explain key differences and impact on testing (e.g., using the Z Test).
  • Explore Hypothesis Testing – Describe process and significance in population studies (e.g., testing the claim about population mean).
  • Explain Standard Deviation – Demystify what it is and why it matters in the Z Test.
  • Apply in Context – Share practical examples of hypothesis testing and Z Tests.

Questions that this video will help you answer

  • What is the Z Test and how does it support hypothesis testing?
  • What is the significance of known population standards in Z Tests?
  • How is the standard deviation used in Z Tests and hypothesis testing?

This video is also useful for

  • Students – Deepen understanding of Z Tests, population testing, and hypothesis methods.
  • Educators – Offers a clear framework for teaching hypothesis testing using Z Tests.
  • Researchers – Relevance for conducting and evaluating population-based studies.
  • Statistics Enthusiasts – Provides insights into practical applications of Z Tests and hypothesis testing.