Tema 10 "Contraste de hipótesis. Estimaciones y/o significación estadística"


Tema 10
Contraste de hipótesis. Estimaciones y/o significación estadística.

Significación estadística
Una de las dos formas de inferencia estadística (la otra es la estimación puntual y/o por intervalos)
Permite contratar hipótesis y relacionarlo con el método científico.
Se parte de la hipótesis nula, frente a la hipótesis relativa (establece el percepto inverso)
Permite calcular el nivel de significación (si esta es alta, podremos rechazar la nula, si es baja no podremos rechazarla)
Nos permite tomar decisiones, cuantificando el error (pudiendo aceptar un máximo error)

El conocimiento científico
La estadística es tan importante que nos permite contratar hipótesis, ayudándonos a aplicar el método científico y a tomar decisiones

Hipótesis estadísticas
Es una creencia sobre los parámetros de una o mas poblaciones (las personas que fuman pueden tener mas probabilidad de tener epoc, no lo he comprobado, pero tengo la fe de ello)
Es una proposición sobre la distribución de probabilidad de una variable (el porcentaje de beber alcohol es mayor en hombres que mujeres)
Siempre son proposiciones sobre la población, no sobre la muestra. (empíricamente solo podríamos hacerlo en la muestra, por lo cual tendríamos un error)
Son conjeturas que se hacen antes de empezar el muestreo
Pretenden comprobar si las diferencias encontradas en la muestra del estudio se pueden generalizar a la población.
Para ello se construye un modelo teórico en el que se formula una hipótesis:
                -Hipótesis nula (H0): contempla la no existencia de diferencias entre los parámetros se comparan (no existencia entre los parámetros que se comparan, ejem: el sexo no tiene nada que ver con la ingesta de alcohol, o, el consumo de alcohol es igual en ambos sexos)
                -Hipótesis alternativa (H1): contempla la existencia de diferencia entre los parámetros que se comparan. Inversa a la nula. (ejem: beben más los hombres que las mujeres; los hombres beben más que las mujeres)
   
Contrastes de hipótesis
Para controlar los errores aleatorios, además del calculo de intervalo de confianza, contamos con una segunda herramienta en el proceso de inferencia estadística: los test o contrastes de hipótesis
Con los intervalos nos hacen una idea de un parámetro de una población dando un par de números entre los que confiamos que este el valor desconocido
Con los contrates (test) de hipótesis la estrategia es la siguiente:
                -Establecemos a priori una hipótesis acerca del valor del parámetro
                -Realizamos la recogida de datos
                -Analizamos la coherencia de entre la hipótesis previa y los datos obtenidos
Son herramientas estadísticas para responder a preguntas de investigación: permite cuantificar la compatibilidad entre una hipótesis previamente establecida y los resultados obtenidos.
Sean cuales sean los deseos de los investigadores, el test de hipótesis siempre va a contrastar la hipótesis nula (la que establece igualdad entre los grupos a comparar o lo que es lo mismo, la que no establece relación entre las variables de estudio (lo que se contrasta es la hipótesis nula. Si el test dice que rechaces la hipótesis debes rechazar la hipótesis nula, la que establece la igualdad de los grupos, que las mujeres y los hombres beben en igual proporción)
Se utiliza la prueba estadística correspondiente y se mide la probabilidad de error al rechazar la hipótesis nula, asociada al valor de p
Según el nivel de significación que hayamos preestablecido (habitualmente un 95%, por debajo de este la probabilidad de error sería muy alta, por lo cual difícil de asumir) las soluciones pueden ser:
                -p>0.05: en este caso no podemos rechazar la hipótesis nula (no podemos decir que sea cierta, sino que no podemos rechazarla). No es significativa, por lo cual no podremos rechazarla.
                -p<0.05: en este caso rechazamos la hipótesis nula, por lo que debemos aceptar la hipótesis, la hipótesis relativa.

Ejemplo:
H0: los fumadores pesan como el resto, 70kg = H0: μ =70
Selecciono una muestra aleatoria de fumadores, calculando el peso medio de los fumadores, esta muestra nos da x=72kg.
Para ver la diferencia real, hacemos el test de hipótesis
El resultado del estudio es coherente a la hipótesis nula.
-Parece que no hay evidencia contra la H
-No se rechaza H
-El estudio no es concluyente (no esta en zona marginal de la curva)
-El contrate no es significativo
El evento, aunque es raro, no es contrario al modelo estadístico, la rareza del evento es debido al azar
Sin embargo, cogiésemos otra muestra de fumadores y su media fuese de 85kg, rechazaríamos la hipótesis nula, ya que el evento es tan raro en comparación con el modelo estadístico dado, que se concluye que es extraordinario y que el modelo, por alguna razón, no se aplica a esta circunstancia.  

REGIÓN DE RECHAZO
Región de rechazo
Valores raros o improbables
Se determina antes de realizar el análisis. Son resultados que refutarían H0

Nivel de significancia: error tipo 1 o alfa
Numero pequeño: 1 a 100, 5 en 100
Fijado de antemano por el investigador
Es la probabilidad de cometer el error de rechazar la H cuando es cierto
Es la probabilidad de que, por puro azar, se obtenga una muestra “más rara” que la obtenida.
La suma de los dos extremos es del 5%

Pruebas de hipótesis: unilaterales y bilaterales
Normalmente nosotros utilizamos normalmente las bilaterales (se mira ambas direcciones)à hipótesis sin dirección
Mientras que los test unilaterales o de dos colas son aquellos con dirección.
 

Α, p y regla de decisión
α: es un número muy pequeño que se determina cuando se diseña el estudio. Conociendo α se conoce la región de rechazo
p: se conoce después de rechazar el estudio. Conociendo p, se sabe el resultado del estudio
Si p es menor que α se rechaza (o criterio de rechazo) la hipótesis nula; p<α
Ejemplo:
α = 0,05
p= 0.092; en este caso p es superior por lo que aceptaríamos la hipótesis nula
Si p=0.0032; p es inferior por lo que rechazaríamos la hipótesis nula.

Errores de hipótesis
Con una misma muestra podemos aceptar o rechazar la hipótesis nula, todo depende de un error, al que llamamos α
El error α es la probabilidad de equivocarnos al rechazar la hipótesis nula
El error α mas pequeño al que podemos rechazar H0 es el error p
Habitualmente rechazamos H0 para un nivel α máximo del 5% (p<0.05)
Es lo que llamamos “significación estadística”

Tipos de errores en test de hipótesis
Resultados del test
Realidad
Rechazo H
Acepto H
H0 cierta
Error tipo 1 (error α)
No error (1-α), es el que se conoce al rechazar la hipótesis nula
H0 falsa
No error (1- β)
Potencia del test
Error tipo 2 (error β), es el que comete al aceptar la hipótesis nula cuando es falsa

Método de contraste de hipótesis
Paso 1:
                -Expresar el interrogante de la investigación como una hipótesis estadística
                -H0: no hay diferencia
                -H1: hay diferencia
Paso 2:
                -Decidir sobre la prueba estadística adecuada
                -Según la población (características) y el tipo de variables.
                -Métodos paramétricos: cuando las variables son cuantitativas siguen una distribución normal, entran en la hipótesis, pero si no siguen una normal, tendré que usar el método no paramétrico
                -Método no paramétrico
               
Tipos de análisis estadísticos según el tipo de variables implicadas en el estudio
Dependiente
Independiente
Cualitativa 2 grupo
Cualitativa>2 grupo
Cuantitativa
Cualitativa 2 grupo
Chi cuadrado
T comparación proporcionales
P. exacta de Fisher
P. Mc Nemar
Chi cuadrado
Q de Cochran
T. student
U. de Mann-Whitney
T. Wilcoxon
Cualitativa >2grupo
Chi cuadrado
Q de Coshran
Chi cuadrado
Q. de Cochran
A. Varianza
Kruskall-Wallis
F. de Friedman
Cuantitativa
Regresión lógica
Regresión logística
Refresion lineal
Correl Pearson
Correl Spearman

Paso 3
                -Seleccionar grado de significación para la prueba estadística
                -Grado de significación = alfa = probabilidad de rechazar de manera incorrecta H0 cuando sea cierta (normalmente 0.05, 0.01, 0.001)

Paso 4
                -Realizar los cálculos y exponer conclusiones

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