假设检验 · α · β · 统计检验力(Power)交互演示
用两条正态分布曲线,直观理解「第一类错误、第二类错误、统计检验力、临界值、样本量、效应量」之间的此消彼长。
本页面为了帮助理解,使用「右尾单侧检验」进行演示。
抽象设定:H₀:没有效果 · H₁:存在正向效果(效应为正,落在右侧)。
心理学例子:H₀:某心理干预没有改善焦虑 | H₁:某心理干预改善了焦虑(得分越高=改善越明显,属右尾检验)。图形本身可抽象成两个总体分布。
α = 第一类错误 :H₀ 其实是真的,但我们错误地拒绝了 H₀(0.050)
β = 第二类错误 :H₀ 其实是假的,但我们没有拒绝 H₀(0.361)
Power = 统计检验力 :H₀ 其实是假的,而且我们成功拒绝了 H₀(0.639)
实时数据面板
显著性水平α = 0.05
样本量n = 100
效应量d = 0.20
标准误SE = 0.100
临界值0.164
第二类错误β = 0.361
统计检验力Power = 0.639
Power = 1 − β
0.639 = 1 − 0.361
四格结果
| 实际 H₀ 为真 | 实际 H₀ 为假 |
| 拒绝 H₀ | ❌ 第一类错误 α | ✅ Power(正确拒绝) |
| 不拒绝 H₀ | ✅ 正确(1 − α) | ❌ 第二类错误 β |
「拒绝 / 不拒绝 H₀」是我们的决定;「H₀ 为真 / 为假」是真实世界的状态。二者是两件不同的事——我们无法直接看到真实状态,只能依据数据做决定。
火灾报警器类比
把假设检验想成火灾报警器:
- H₀ = 没有火灾 · H₁ = 有火灾
- 拒绝 H₀ = 报警器响了 · 不拒绝 H₀ = 报警器没响
- 没有火灾 + 报警器响 = α(误报)
- 有火灾 + 报警器没响 = β(漏报)
- 有火灾 + 报警器响 = Power(成功发现火灾)
本页使用的数学模型(点击展开)
H₀:X ~ N(0, SE²) · H₁:X ~ N(d, SE²)
SE = 1 / √n
临界值 = z(1 − α) × SE
α = P(X > 临界值 | H₀) (= 显著性水平)
β = P(X ≤ 临界值 | H₁) (第二类错误)
Power = P(X > 临界值 | H₁) = 1 − β