2. Alpha- und Beta-Fehler-Risiko

Mit der Definition einer spezifischen Alternativhypothese H1 wird die Einschätzung des -Fehler-Risikos bezüglich H0 möglich!

Wir wollen uns dies wiederum für den Vergleich eines Stichprobenmittelwertes mit einem Populationsmittelwert überlegen:

Ein Merkmal sei in einer Population mit den Parametern und normalverteilt. In einer Stichprobe der Grösse n ist das Merkmal mit den Kennwerten und s eingipflig verteilt. Es soll nun entschieden werden, ob die Stichprobe aus einer Population mit dem Mittelwert oder aus einer Population mit einem Mittelwert stammt. Formal muss also zwischen den folgenden Hypothesen entschieden werden:

Arbeitshypothese H0:
Spezifische Alternativhypothese H1:

Die Abbildung zeigt die Einordnung des Stichprobenmittelwertes x_quer.gif in die unter H0 und H1 zu erwartenden Verteilungen der Stichprobenmittelwerte. Vereinfachend ist dabei wiederum angenommen, dass sich die Verteilungen des Merkmals unter H0 und H1 nur im Mittelwert unterscheiden.

Lassen Sie sich die verschiedenen Überschreitungswahrscheinlichkeiten und Fehlerrisikos durch Anklicken der einzelnen Links in die Graphik einzeichnen (beobachten Sie dabei die entsprechenden Einfärbungen) und ergänzen Sie die nachfolgende Folgerung zum b-Fehler-Risiko bezüglich H0.

Abbildung 3 Bei Annahme der Gültigkeit von H0:
Bei Annahme der Gültigkeit von H1:
Einordnung des Stichprobenmittelwertes in die Verteilungen der Stichprobenmittelwerte unter Annahme der Gültigkeit von H0 resp. H1

Liegt zu einer Arbeitshypothese H0 eine spezifische Alternativhypothese H1 vor, so entspricht das auf H1 bezogene -Fehler-Risiko dem -Fehlerrisiko bezüglich H0.

Folgerung

Entspricht das Risiko, dass H0 irrtümlicherweise abgelehnt wird, der Wahrscheinlichkeit, dass H1 irrtümlicherweise abgelehnt oder angenommen wird?
 
?
Liegt also zu einer Arbeitshypothese H0 eine spezifische Alternativhypothese H1 vor, so entspricht das auf H1 bezogene Alpha-Fehler-Risiko dem Beta-Fehler-Risiko bezüglich __________. Damit ist das Beta-Fehler-Risiko bezüglich H0 bekannt!
 
?

So kennen wir für einen konkreten Stichprobenmittelwert - im Hinblick auf die Arbeitshypothese H0 - sowohl das - als auch das -Fehler-Risiko.