Methoden und Formeln für Trennschärfe und Stichprobenumfang für Äquivalenztest, 2 Stichproben

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Berechnen der Trennschärfe für Testmittelwert – Referenzmittelwert (Differenz)

In diesem Artikel wird beschrieben, wie die Trennschärfe berechnet wird, wenn Testmittelwert – Referenzmittelwert (Differenz) in Hypothese zu ausgewählt wurde.

Trennschärfe

Sei tα,v der obere kritische α-Wert (einseitig) für eine t-Verteilung mit v Freiheitsgraden. Die Trennschärfe für die beidseitige Alternativhypothese von Untergrenze < Testmittelwert - Referenzmittelwert < Obergrenze wird wie folgt ausgedrückt:

Für die Alternativhypothese von Testmittelwert > Referenzmittelwert oder Testmittelwert – Referenzmittelwert > Untergrenze wird die Trennschärfe wie folgt ausgedrückt:

Für die Alternativhypothese von Testmittelwert < Referenzmittelwert oder Testmittelwert – Referenzmittelwert < Obergrenze wird die Trennschärfe wie folgt ausgedrückt:

Hierbei ist CDF (x; v, λ) die kumulative Verteilungsfunktion, ausgewertet bei x, für eine nichtzentrale t-Verteilung mit Nichtzentralitätsparameter λ und v Freiheitsgraden.

Freiheitsgrade

Die Freiheitsgrade v werden mit folgender Formel angegeben:

Für Trennschärfeberechnungen wird angenommen, dass n für beide Gruppen gleich ist.

Nichtzentralitätsparameter

Der Nichtzentralitätsparameter, der der unteren Äquivalenzgrenze entspricht, wird als λ1 angegeben und wie folgt ausgedrückt:

Für die Alternativhypothese von Testmittelwert > Referenzmittelwert ist δ1 = 0.

Der Nichtzentralitätsparameter, der der oberen Äquivalenzgrenze entspricht, wird als λ2 angegeben und mit der folgenden Formel ausgedrückt:

Für die Alternativhypothese von Testmittelwert < Referenzmittelwert ist δ2 = 0.

Notation

BegriffBeschreibung
αSignifikanzniveau für den Test
DMittelwert der Testgrundgesamtheit minus Mittelwert der Referenzgrundgesamtheit
δ1untere Äquivalenzgrenze
δ2obere Äquivalenzgrenze
nStichprobenumfang (für Trennschärfeberechnungen wird angenommen, dass n für beide Gruppen gleich ist)
σStandardabweichung der Grundgesamtheiten (für Trennschärfeberechnungen wird angenommen, dass σ für beide Grundgesamtheiten gleich ist)

Berechnen von Trennschärfe für Testmittelwert / Referenzmittelwert (Verhältnis, durch Log-Transformation)

In diesem Artikel wird beschrieben, wie die Trennschärfe berechnet wird, wenn Testmittelwert / Referenzmittelwert (Verhältnis, durch Log-Transformation) in Hypothese zu ausgewählt wurde.

Trennschärfe

Sei tα,n der obere kritische α-Wert (einseitig) für eine t-Verteilung mit v Freiheitsgraden. Die Trennschärfe für die beidseitige Alternativhypothese von Untergrenze < Testmittelwert / Referenzmittelwert < Obergrenze wird wie folgt ausgedrückt:

Für die Alternativhypothese von Testmittelwert / Referenzmittelwert > Untergrenze wird die Trennschärfe wie folgt ausgedrückt:

Für die Alternativhypothese von Testmittelwert / Referenzmittelwert < Obergrenze wird die Trennschärfe wie folgt ausgedrückt:

Hierbei ist CDF(x; v, λ) die kumulative Verteilungsfunktion, ausgewertet bei x, für eine nichtzentrale t-Verteilung mit Nichtzentralitätsparameter λ und v Freiheitsgraden.

Freiheitsgrade

Die Freiheitsgrade v werden mit folgender Formel angegeben:

Für Trennschärfeberechnungen wird angenommen, dass n für beide Gruppen gleich ist.

Nichtzentralitätsparameter

Der Nichtzentralitätsparameter, der der unteren Äquivalenzgrenze entspricht, wird als λ1 angegeben und wie folgt ausgedrückt:

Der Nichtzentralitätsparameter, der der oberen Äquivalenzgrenze entspricht, wird als λ2 angegeben und wie folgt ausgedrückt:

Sigma

Die Standardabweichung σ wird mit dem Variationskoeffizienten VK wie folgt berechnet:

Notation

BegriffBeschreibung
αSignifikanzniveau für den Test
ρVerhältnis zwischen dem Mittelwert der Testgrundgesamtheit und dem Mittelwert der Referenzgrundgesamtheit
δ1untere Äquivalenzgrenze
δ2obere Äquivalenzgrenze
nStichprobenumfang (für Trennschärfeberechnungen wird angenommen, dass n für beide Gruppen gleich ist)

Berechnen des Stichprobenumfangs

Wenn Sie Werte für die Trennschärfe und die Differenz (oder das Verhältnis) angeben, berechnet Minitab den Stichprobenumfang. Minitab bestimmt anhand der geeigneten Trennschärfeformel und eines iterativen Algorithmus den kleinsten Stichprobenumfang n, für den die Trennschärfe größer oder gleich dem angegebenen Wert ist. Die tatsächliche Trennschärfe für n ist wahrscheinlich größer als die angegebene Trennschärfe. Dies ist darauf zurückzuführen, dass n ein diskreter ganzzahliger Wert sein muss und dass wahrscheinlich kein Wert von n genau den angegebenen Trennschärfewert liefert.

Berechnen der Differenz

Wenn Sie Werte für die Trennschärfe und den Stichprobenumfang angeben, berechnet Minitab Werte für die Differenz. Minitab bestimmt anhand der geeigneten Trennschärfeformel und eines iterativen Algorithmus die größte und/oder kleinste Differenz, für die die Trennschärfe größer oder gleich dem angegebenen Wert ist.

Berechnen des Verhältnisses

Wenn Sie Werte für die Trennschärfe und den Stichprobenumfang angeben, berechnet Minitab Werte für das Verhältnis. Minitab bestimmt anhand der geeigneten Trennschärfeformel und eines iterativen Algorithmus das größte und/oder kleinste Verhältnis, für das die Trennschärfe größer oder gleich dem angegebenen Wert ist.