การทดสอบสมมติฐาน: ความถี่แผ่นดินไหวเปลี่ยนแปลงไปหรือไม่?
เป็นที่ชัดเจนว่าความถี่ของแผ่นดินไหวเพิ่มขึ้นอย่างมากหลังจากเริ่มมีการฉีดน้ำเสียลงใต้ดิน อย่างไรก็ตาม เพื่อฝึกทักษะ จะยังคงทำการทดสอบสมมติฐานต่อไป โดยจะไม่ทดสอบสมมติฐานที่ว่าช่วงเวลาระหว่างแผ่นดินไหวก่อนและหลังปี 2010 มีการกระจายตัวแบบเดียวกัน เนื่องจากการฉีดน้ำเสียอาจส่งผลต่อการกระจายตัวได้ แต่จะสมมติว่าทั้งสองช่วงมีค่าเฉลี่ยเท่ากันแทน ดังนั้น ให้คำนวณ p-value ของสมมติฐานที่ว่าช่วงเวลาระหว่างแผ่นดินไหวก่อนและหลังปี 2010 มีค่าเฉลี่ยเท่ากัน โดยใช้ค่าเฉลี่ยของช่วงเวลาก่อนปี 2010 ลบด้วยค่าเฉลี่ยของช่วงเวลาหลังปี 2010 เป็นค่าสถิติทดสอบ
แบบฝึกหัดนี้เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตร
กรณีศึกษาด้านการคิดเชิงสถิติ
คำแนะนำการฝึกหัด
- คำนวณค่าสถิติทดสอบที่สังเกตได้ โดยตัวแปร
mean_dt_preและmean_dt_postจากแบบฝึกหัดก่อนหน้าพร้อมใช้งานแล้ว - ปรับข้อมูลหลังปี 2010 ให้มีค่าเฉลี่ยเท่ากับข้อมูลก่อนปี 2010 และเก็บผลลัพธ์ไว้ในตัวแปร
dt_post_shift - สุ่ม bootstrap replicates จำนวน 10,000 รายการของค่าเฉลี่ยของ
dt_preและdt_post_shiftแล้วเก็บผลลัพธ์ไว้ในbs_reps_preและbs_reps_postตามลำดับ - คำนวณ replicates ของผลต่างค่าเฉลี่ย โดยลบ
bs_reps_postออกจากbs_reps_pre - คำนวณและแสดงผล p-value โดยนิยาม "รุนแรงพอกันหรือมากกว่า" คือค่าสถิติทดสอบมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับค่าที่สังเกตได้
แบบฝึกหัดเชิงโต้ตอบแบบลงมือทำ
ลองทำแบบฝึกหัดนี้โดยเติมโค้ดตัวอย่างนี้ให้สมบูรณ์
# Compute the observed test statistic
mean_dt_diff = ____ - ____
# Shift the post-2010 data to have the same mean as the pre-2010 data
dt_post_shift = ____ - ____ + ____
# Compute 10,000 bootstrap replicates from arrays
bs_reps_pre = ____
bs_reps_post = ____
# Get replicates of difference of means
bs_reps = ____ - ____
# Compute and print the p-value
p_val = ____(____ >= ____) / 10000
print('p =', p_val)