序贯概率比较检验

发布时间 2023-12-15 16:46:27作者: 我不当真了

序贯概率比较检验

sequential probability ratio test (SPRT)

定义:是对于序贯抽样方案的检验方法

序贯抽样方案是指在抽样时,不事先规定总的抽样个数(观测或实验次数),而是先抽少量样本,根据其结果,再决定停止抽样或继续抽样、抽多少,这样下去,直至决定停止抽样为止。反之,事先确定抽样个数的那种抽样方案,称为固定抽样方案。

在检验过程中,需要有两个前置假设\(H_0与H_1\),因此在不断采样的过程中,有三个基本行为

  1. 确认为假设\(H_0\)
  2. 确认为假设\(H_1\)
  3. 无法确认假设,继续采样

一般而言,序贯概率比较检验能以最小的样本数达到结论(即达到结论的平均采样数更小),这也是该检验提出的主要目的。与平均相对应的,序贯概率比较检验也有可能需要非常大的数量才能得出结论。

序贯概率比较检验的假设一般是假设样本符合某种分布(类似于似然率检验),因此得到样本时,便可得知该样本的理论概率应该是多少。对于n次的样本观测值\(X_1,X_2,...,X_n\)而言,其似然率统计量为

\[\gamma^n=\frac{\prod_{i=1}^nP_1(X_i)}{\prod_{i=1}^nP_0(X_i)} \]

当因此便可依据统计量来选择基本行为

\(\gamma^n\leq A:\) 确认为假设\(H_0\)

\(\gamma^n\geq B:\) 确认为假设\(H_1\)

\(B\geq \gamma^n\geq A:\) 无法确认假设,继续采样

其中

\[A\approx \frac{\beta}{1-\alpha},B\approx \frac{1-\beta}{\alpha} \]

\(\alpha\) 代表犯第一类错误的概率,即一般而言的显著性水平,当假设\(H_0\)为真时,拒绝的概率

\(\beta\) 代表犯第二类错误的概率,当\(H_0\)为假时,接受的概率

具体的计算取决于概率分布函数。