Wäre z. B. als Ergebnis des 10-maligen Münzwurfs 9 mal Kopf gekommen, wäre im Hypothesentest für die Alternativhypothese ("Münze defekt / gezinkt") entschieden worden. Es kann aber durchaus aus Zufall auch bei einer fairen Münze vorkommen, dass 9 von 10 mal (oder sogar 10 von 10 mal) Kopf kommt (es ist nur sehr unwahrscheinlich); dann wäre hier eine Fehlentscheidung getroffen worden. Der Fehler 1. Art im Beispiel zum Hypothesentest ist die Summe der Wahrscheinlichkeiten für den Ablehnungsbereich (0, 1, 9 und 10 mal Kopf): 0, 0009765625 + 0, 0097656250 + 0, 0097656250 + 0, 0009765625 = 0, 021484375 (gerundet 2, 1%). Durch die Festlegung des Signifikanzniveaus auf 0, 05 (5%) hat man sich sozusagen bereit erklärt, diese Fehlergrenze maximal zu akzeptieren. Der Fehler 2. Art wäre, wenn man sich auf Basis des Testergebnisses (Anzahl von Kopf bei 10-maligem Münzwurf) dafür entscheiden würde, die Alternativhypothese ("Münze defekt / gezinkt") zu verwerfen und die Nullhypothese ("Münze fair") anzunehmen, obwohl die Alternativhypothese stimmt und die Münze wirklich defekt bzw. gezinkt war.
Der Fall b) ist hierbei der Alpha-Fehler, Fall d) der Beta-Fehler. Die entscheidende Frage ist, wie hoch sind Alpha-Fehler (Fall b) und Beta-Fehler (Fall d)? Der Fehler 1. Art (Alpha-Fehler) in Zahlen Wenn ihr euch an eure Statistik-Vorlesung zurück erinnert, dann habt ihr häufig etwas von einem Alpha-Fehler von 0, 05 gehört also 5%. Beziehungsweise schaut ihr immer, ob der p-Wert, also die statistische Signifikanz unter diesen "magischen" 5% (teilweise auch 1%) liegt. Diese Schwelle ist euer Alpha-Fehler. Das heißt das Verwerfungsniveau oder die Verwerfungswahrscheinlichkeit der Nullhypothese ist 5% (oder 1%) und damit begeht ihr also wissentlich zu 5% (oder 1%) einen Fehler 1. Art. Ihr verwerft also H0, obwohl sie gilt. Damit ist auch klar, warum man die Grenze, ab der man eine Nullhypothese verwirft, eher klein wählen sollte. Ist euer Alpha 10%, begeht ihr also zu 10% einen Fehler 1. Das ist schon recht viel. Wenn ihr nun noch mehrere paarweise Vergleiche im Rahmen einer ANOVA habt und nicht für den Alphafehler mit einem Post-hoc-Test kontrolliert, kommt ihr ganz schnell sehr wahrscheinlich zu Fehlentscheidungen.
Art klein. Wenn in Wirklichkeit der wahre Parameterwert in der Grundgesamtheit ist, so existiert eine relativ kleine Abweichung. Die Wahrscheinlichkeit einer richtigen Entscheidung für die Alternativhypothese ist klein und damit die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers 2. Art groß. Dies ist intuitiv plausibel, denn kleine Abweichungen sind schwieriger zu entdecken. Rechtsseitiger Test Im Fall eines rechtsseitigen Tests gilt die Nullhypothese in Wirklichkeit für alle zulässigen Werte des Parameters, für die ist. Für diese Fälle wird mit der Ablehnung der Nullhypothese ein Fehler 1. Art begangen, dessen Wahrscheinlichkeit höchstens gleich dem Signifikanzniveau ist: Für alle zulässigen Werte von gilt in Wirklichkeit die Alternativhypothese und mit der Ablehnung der Nullhypothese wird eine richtige Entscheidung getroffen. Die Gütefunktion beim rechtsseitigen Test wird für vorgegebene Werte von nach folgender Formel berechnet: Das charakteristische Bild der Gütefunktion beim rechtsseitigen Test zeigt die folgende Abbildung.
Beantwortet Der_Mathecoach 417 k 🚀 wissen sie wie man das mit dem Taschenrechner macht bzw. wie und was man eingeben muss bei der 1 Art und auch 2 Art Meistens berechnest du es exakt wie in der Binomialverteilung Der Alpha-Fehler bzw. Fehler erster Art berechnet sich P(X im Ablehnungsbereich von Ho | Ho ist wahr) Hier benutzt du die Wahrscheinlichkeit der Nullhypothese und berechnest die Wahrscheinlichkeit das sich die Zufallsgröße X im Ablehnungsbereich der Nullhypothese befindet.
Signifikanzniveau Je größer unter sonst gleichen Bedingungen das Signifikanzniveau (die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler 1. Art) ist, desto höher verläuft der Graf der Gütefunktion. Dies impliziert, dass mit einer Vergrößerung von für jeden Wert (mit beim zweiseitigen Test, beim rechtsseitigen Test bzw. beim linksseitigen Test) die Wahrscheinlichkeit für die Ablehnung der größer und die Wahrscheinlichkeit für einen Fehler 2. Art kleiner wird. Bei festem Stichprobenumfang können also die beiden Fehler wahrscheinlichkeiten nicht gleichzeitig niedrig gehalten werden. Die folgende Abbildung zeigt für einen zweiseitigen Test bei gegebenem Stichprobenumfang die Gütefunktionen für 2 verschiedene Signifikanzniveaus: die rote Linie repräsentiert für und die blaue Linie für.
Ein Power-Beispiel – ein großer Unterschied Verändere ich jetzt lediglich die Effektstärke, also wie stark der Unterschied ist, hin zu einem größeren Wert von Cohen's d (von 0, 2 auf 0, 8), sinkt die notwendige Gruppengröße drastisch auf n=35 bzw. die Stichprobengröße auf n=70. Wie ihr seht, ist der Beta-Fehler ein heikles Thema, das sehr mit Vorsicht zu behandeln ist. Neben der im Vorfeld notwendigen Stichprobengröße kann alternativ die Power auch im Nachgang ermittelt werden. Dieses Vorgehen ist aber nicht frei von Kritik und nur unter ganz bestimmten Umständen überhaupt sinnvoll (vgl. O'Keefe (2010)). Ein Merksatz zum Schluss A lpha-Fehler: A blehnen von H0, obwohl sie gilt. B eta-Fehler: B eibehalten von H0, obwohl sie nicht gilt Literaur Daniel J. O'Keefe (2007) Brief Report: Post Hoc Power, Observed Power, A Priori Power, Retrospective Power, Prospective Power, Achieved Power: Sorting Out Appropriate Uses of Statistical Power Analyses, Communication Methods and Measures, 1:4, 291-299
Die Gütefunktion beim linksseitigen Test wird für vorgegebene Werte von nach folgender Formel berechnet: Das charakteristische Bild der Gütefunktion beim linksseitigen Test zeigt die folgende Abbildung. Hier gelten analoge Interpretationen wie für die Gütefunktion eines rechtsseitigen Tests. Zusatzinformationen Herleitung der Gütefunktion Für einen rechtsseitigen Test wird die Formel für die Berechnung der Gütefunktion hergeleitet. Es ist: Wenn der wahre Parameterwert in der Grundgesamtheit ist, ergibt sich ausgehend von der letzten Bestimmungsgleichung für die Gütefunktion: Der mittlere Term der Ungleichung im Wahrscheinlichkeitsausdruck wird mit erweitert und weiter umgeformt: Analog können die Formeln für die Berechnung der Gütefunktion bei einseitigen Tests hergeleitet werden. Eigenschaften der Gütefunktion Für die Güte eines Tests ist es von Vorteil, wenn die Wahrscheinlichkeit, sich richtigerweise für zu entscheiden, mit wachsendem Abstand des wahren Parameterwertes vom hypothetischen Wert schnell anwächst, d. h. wenn die Gütefunktion recht steil verläuft.
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