Лабораторна робота 4. Перевірка статистичних гіпотез
Четверта лабораторна робота курсу «Аналітика даних». Спершу в аудиторії ви перевіряєте «руками» три класичні гіпотези — про математичне сподівання (t-критерій), про рівність двох дисперсій (F-критерій Фішера) та про рівність двох середніх (t-критерій з об’єднаною дисперсією), — щоразу обчислюючи спостережену статистику й критичне значення та ухвалюючи рішення. Потім удома реалізуєте програмою повний ланцюжок порівняння двох вибірок: спочатку F-критерій рівності дисперсій, а за його результатом — критерій рівності середніх. Робота закріплює Лекцію 4.
Коротко про роботу
| Тема | Перевірка гіпотез: t-критерій про середнє, F-критерій рівності дисперсій, t-критерій рівності середніх (об’єднана дисперсія), критерій Уелча |
| Передумова | Лекція 4. Перевірка статистичних гіпотез |
| Аудиторна частина | Три задачі з розв’язаннями: t-критерій про ; F-критерій ; t-критерій |
| Домашня частина | Програма: дві вибірки → F-критерій дисперсій, за результатом — критерій рівності середніх |
| Оцінювання | три рівні: базовий 60–74 / середній 75–89 / високий 90–100 |
Зміст
| № | Частина | Файл |
|---|---|---|
| 1 | Мета роботи | 1purpose.md |
| 2 | Методичні вказівки (теорія + демонстраційний приклад) | 2method.md |
| 3 | Аудиторні задачі з розв’язаннями | 3classroom.md |
| 4 | Домашнє завдання (програма) | 4task.md |
| 5 | Зміст звіту | 5report.md |
| 6 | Контрольні запитання | 6questions.md |
Домовленості
- Дві частини. Аудиторні задачі (3classroom.md) розбирають спільно «руками» — з них ви розумієте, які саме статистики й критичні значення обчислює програма. Домашнє завдання (4task.md) — самостійна реалізація ланцюжка «F-критерій → критерій середніх».
- Незміщена дисперсія. Скрізь у роботі вибіркову дисперсію беруть незміщеною (ділення на ) — саме вона входить у t-, F- і -статистики.
- Рівень значущості. За замовчуванням ; на високому рівні домашнього завдання задають ззовні (параметром).
- Критичні значення. У розв’язаннях їх наведено з
scipy.stats(t.ppf,f.ppf) — тим самим інструментом, що заміняє статистичні таблиці. Бібліотечні функції (scipy.stats.ttest_ind,f,t) дозволені лише для перевірки власної реалізації формул. - Мова програмування — на вибір. Стандартні бібліотеки для читання CSV дозволені.
Підсумок
Перевірка гіпотез перетворює вибіркові дані на рішення: чи узгоджуються вони з припущенням про генеральну сукупність. У цій роботі ви пройдете повний цикл для двох вибірок — від питання «однаковий у них розкид?» (F-критерій) до питання «однакове середнє?» (t-критерій), обираючи правильний варіант t-критерію залежно від того, рівні дисперсії чи ні (об’єднана дисперсія проти критерію Уелча). Це базовий інструмент експериментальної аналітики: саме так порівнюють дві версії продукту, дві виробничі лінії чи дві групи спостережень.