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    Bioestadística. U. Málaga.   1

    Bioestadística

    Introducción a los contrastes dehipótesis

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   2Bioestadística. U. Málaga.

    Obeti!os del tema

    Conocer el proceso para contrastar hipótesis " surelación con el m#todo cientí$ico.

    %i$erenciar entre hipótesis nula " alternati!a

    &i!el de signi$icancia

    Toma de decisiones' tipos de error " cuanti$icación delerror.

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   3Bioestadística. U. Málaga.

    Contrastando una hipótesis

    No se si losfumadores pesarán

    como el resto… unos70Kg (hipótesis

    nula)...

    Sondemasiados...

    kg85= X 

    ¡Grandiferencia!

    Rechazo lahipótesis

    Muestraaleatoria de

    fumadores

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   4Bioestadística. U. Málaga.

    ()u# es una hipótesis*

    Una creencia sobre lapoblación' principalmente de

    sus parámetros:Media

    +arian,a -roporciónTasa

    O/O: 0i 1ueremos contrastarla'

    debe establecerse antes del

    análisis.

    Creo ue elporcenta!e de

    enfermos será el "#

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   5Bioestadística. U. Málaga.

    (2os $umadores pesan más*

    Veamos qué puede ocurrir si

     tomamos muestras de tamaño 4 y

    calculamos el peso medio… para cada caso.

    70 75

    En la población de no fumadores, el peso

    medio es 70 !.

    "#ómo podr$amos %demostrar& si

    los fumadores pesan m's…

    ... unos 5 ! m's(

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   6Bioestadística. U. Málaga.

    %ecidir si los $umadores pesan más: Tama3o muestral

    ")ué puede ocurrir si tomamos

    muestras de tamaño *0 y

    calculamos el peso medio(

    70 75

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   7Bioestadística. U. Málaga.

    %ecidir si los $umadores pesan más: Tipos de error 

    +omemos la decisión bas'ndonos

    en muestras de tamaño 4...

    uedo cometer - tipos de error.

    70 75

    e acepta queno /ay

    diferencias

    e aceptaque s$ /ay

    diferencias

    Error de tipo

    Error de tipo

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   8Bioestadística. U. Málaga.

    Identi$icación de hipótesis

    4ipótesis nula 4o

    2a 1ue contrastamos

    2os datos pueden re$utarla

    &o debería ser recha,ada sin unabuena ra,ón.

    4ip. 5lternati!a 46

    &iega a 4 8" creemos 1ue es 9meor;.

    2os datos pueden mostrar e!idencia a$a!or 

    &o debería ser aceptada sin una grane!idencia a $a!or.

    :H

    :H

    1

    0%50= p

    %50≠ p

    ≥≤=  ,,

    >

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   9Bioestadística. U. Málaga.

    ()ui#n es 4*

    -roblema: (2a osteoporosis está relacionada con el se

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   10Bioestadística. U. Málaga.

    ()ui#n es 4*

    -roblema: (=l colesterol medio para la dietamediterránea es > mmoll*

    0olución:

    Traducir a lenguae estadístico:

    =stablecer su opuesto:

    0eleccionar la hipótesis nula

    6= µ 

    6≠ µ 

    6:0

      = µ  H 

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   11Bioestadística. U. Málaga.

    ?a,onamiento básico

    70= µ 

    85

    = X 

    Si supongo ue $0 es cierta...

    ... el resultado del e%perimento ser&a impro'a'le.

    Sin em'argo ocurrió.

    ¿qué hace uncientíco cuandosu teoría nocoincide con suspredicciones?

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   12Bioestadística. U. Málaga.

    ?a,onamiento básico

    70= µ 

    85

    = X 

    Si supongo ue $0 es cierta...

    ... el resultado del e%perimento ser&a impro'a'le.

    Sin em'argo ocurrió.

    Rechazo que H0 

    sea cierta.

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   13Bioestadística. U. Málaga.

    ?a,onamiento básico

    70= µ 

    72=

     X 

    Si supongo ue $0 es cierta...

    ... el resultado del e%perimento es coherente.

     No ha e*idencia contra $0

    No se recha+a $0

    ,l e%perimento no esconcluente

    ,l contraste no es signi-cati*o

    ¿i una teoríahace prediccionescon éito" quedapro#ado que escierta?

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   14Bioestadística. U. Málaga.

    ?egión crítica " ni!el de signi$icación

    ?egión crítica

    +alores 9improbables’ si... =s conocida antes de reali,ar ele

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    15/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   15Bioestadística. U. Málaga.

    Contrastes: unilateral " bilaterala posición de la región cr&tica depende de la hipótesisalternati*a

    1nilateral 1nilateral

    2ilateral

    $34 µ570 $34 µ670

    $34 µ≠70

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   16Bioestadística. U. Málaga.

    0igni$icación: p

    $04 µ/70

    α

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    17/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   17Bioestadística. U. Málaga.

    0igni$icación: p

    72= X 

    No se recha+a$04 µ/70

    $04 µ/70

    α

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    18/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   18Bioestadística. U. Málaga.

    0igni$icación: p

    72= X 

    No se recha+a$04 µ/70

    ,s la pro'a'ilidad ue tendr&a una región cr&tica ue comien+a e%actamente en el *alordel estad&stico o'tenido de la muestra.,s la pro'a'ilidad de tener una muestra ue discrepe an más ue la nuestra de $0.

    ,s la pro'a'ilidad de ue por puro a+ar o'tengamos una muestra 8más e%tra9a: uela o'tenida.p es conocido despu;s de reali+ar el e%perimento aleatorio,l contraste es no signi-cati*o cuando p6α

    <

    <

    α

    α

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   19Bioestadística. U. Málaga.

    0igni$icación : p

    α

    85= X 

    Se recha+a $04 µ/70

    Se acepta $34 µ670

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   20Bioestadística. U. Málaga.

    0igni$icación : p

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   21Bioestadística. U. Málaga.

    ?esumen: α' p " criterio de recha,o

    0obre α=s n@mero pe1ue3o'

    preelegido al dise3ar ele

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    22/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   22Bioestadística. U. Málaga.

    ?esumen: α' p " criterio de recha,o

    0obre el criterio de recha,o Contraste signi$icati!o D p menor 1ue α 

    Estad$sticos de contrastea

    EBF7BG'B

    H>EG6F'B

    IE'G67

    'E6

    U de MannIJhitne"

    J de Jilco

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    23/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   23Bioestadística. U. Málaga.

    =emplo

    -roblema: (=stá sesgada la moneda*

    :H

    :H

    1

    0%50cruz  prob   =

    %50cruz  prob   >

    ,%perimento4 an+ar la moneda repetidamente4,%perimento4 an+ar la moneda repetidamente4

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    24/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   24Bioestadística. U. Málaga.

    ,!emplo 34 Se !u+ga a un indi*iduo por la,!emplo 34 Se !u+ga a un indi*iduo por la presunta presunta comisión de un delitocomisión de un delito

    47: 4ipótesis nula

    =s inocente

    46: 4ipótesis alternati!a

    =s culpable

    os datos pueden refutarla

    a ue se acepta si lasprue'as no indican locontrario

    echa+arla por error tiene

    gra*es consecuencias

    ?iesgos al tomar decisiones

    No de'er&a ser aceptada sin unagran e*idencia a fa*or.

    echa+arla por error tieneconsecuencias consideradasmenos gra*es ue la anterior

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    25/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   25Bioestadística. U. Málaga.

    ,!emplo ?4 Se cree ue un nue*o tratamiento ofrece 'uenos resultados,!emplo ?4 Se cree ue un nue*o tratamiento ofrece 'uenos resultados

    ,!emplo A4

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   26Bioestadística. U. Málaga.

    Tipos de error al tomar una decisión

    ?ealidad

    Inocente Culpable

    !eredicto Inocente OL =rror  

    Menos gra!e

    Culpable =rror 

    Mu" gra!e

    OL

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    27/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   27Bioestadística. U. Málaga.

    Tipos de error al contrastar hipótesis?ealidad

    4 cierta 4 alsa

    &o ?echa,o 4 Correcto=l tratamiento notiene e$ecto " así sedecide.

    Error de tipo =l tratamiento si tiene e$ectopero no lo percibimos.

    -robabilidad 1

    ?echa,o 4

     5cepto 46

    Error detipo =l tratamiento no

    tiene e$ecto pero sedecide 1ue sí.

     -robabilidad

    Correcto=l tratamiento tiene e$ecto "el e

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    28/30

    Tema 7: Contrastes de hipótesis   28Bioestadística. U. Málaga.

    &o se puede tener todo

    -ara un tama3o muestral $io' no se pueden reducir a la

    !e, ambos tipos de error.

    -ara reducir β' ha" 1ue aumentar el tama3o muestral.

    αβ

    ecordad lo uepasa'a con

    sensi'lidad 

    especi-cidad

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   29Bioestadística. U. Málaga.

    Conclusiones 2as hipótesis no se plantean despu#s de obser!ar los datos.

    =n ciencia' las hipótesis nula " alternati!a no tienen el mismo papel:

    47 : 4ipótesis cientí$icamente más simple. 46 : =l peso de la prueba recae en ella.

     debe ser pe1ue3o

    ?echa,ar  una hipótesis consiste en obser!ar si pN

    ?echa,ar una hipótesis no prueba 1ue sea $alsa. -odemos cometer error de tipo I

    &o recha,ar una hipótesis no prueba 1ue sea cierta. -odemos cometer error de tipoII

    0i decidimos recha,ar una hipótesis debemos mostrar la probabilidad dee1ui!ocarnos.

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    Tema 7: Contrastes de hipótesis   30Bioestadística. U. Málaga.

    ()u# hemos !isto* 4ipótesis

    &ula

     5lternati!a

    &i!el de signi$icación

    -robabilidad de error de tipo I

    0igni$icación' p.

    Criterio de aceptaciónrecha,o.

    Tipos de error  Tipo I

    Tipo II