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4.5   Algunas pruebas sobre la distribuci´ on normal                                 299



                        de rechazo sea de tama˜no α es z .As´ı, la regi´on de rechazo propuesta
                                                              α
                        es

                                                C “tpx ,...,x q : Z ě z u.
                                                                               α
                                                                         0
                                                                   n
                                                          1
                        Respecto del error tipo II, para un valor δ mayor a δ,la probabilidad
                                                                          1
                        de no rechazar H dado que θ ´ θ “ δ es
                                                                         1
                                                                   Y
                                             0
                                                            X
                                           βpδ q“ Pp Z ă z | θ ´ θ “ δ q
                                                             0
                                                                         X
                                                                   α
                                              1
                                                                                      1
                                                                               Y
                                                                    δ ´ δ 1
                                                            α
                                                   “ Φpz ` b                   q.
                                                                    σ 2    σ 2
                                                                     X  `   Y
                                                                     n      m
                  Pruebas para la varianza
                  Consideremos nuevamente una muestra aleatoria X ,...,X proveniente de
                                                                              1
                                                                                        n
                                                                                              2
                  n observaciones de una variable aleatoria con distribuci´on Npµ, σ q, con am-
                  bos par´ametros desconocidos. Nos interesa ahora encontrar un mecanismo
                                                                   2
                                                            2
                  para probar la hip´otesis nula H : σ “ σ contra alguna hip´otesis alterna-
                                                       0
                                                                   0
                  tiva. Un manera de encontrar una regla de decisi´on para estas pruebas hace
                  uso del resultado te´orico que establece que
                                                    pn ´ 1qS   2
                                              2                      2
                                             χ :“                „ χ pn ´ 1q,
                                              0
                                                         σ 2
                                                          0
                                                                                     2
                                                           2
                  cuando la varianza desconocida σ es, efectivamente, σ . Como antes, el
                                                                                     0
                              2
                  t´ermino S denota la varianza muestral. Por otro lado, recordemos que la
                                                                                 2
                  esperanza de una variable aleatoria con distribuci´on χ pn´1q es el par´ame-
                                                   2
                  tro n´1, y por lo tanto, Epχ q“ n´1. De esta manera se propone rechazar
                                                   0
                                                                        2
                  la hip´otesis H cuando la variable aleatoria χ tome un valor lejano de su
                                  0
                                                                        0
                  valor central n ´ 1.
                                                                               2
                                                                                     2
                                                                                                  2
                                                                                                         2
                      ‚ Prueba de dos colas. Para la prueba H : σ “ σ vs H : σ ‰ σ ,
                                                                                             1
                                                                          0
                                                                                                         0
                                                                                     0
                                                                             2
                        se propone rechazar H cuando la variable χ est´a alejada de su valor
                                                   0
                                                                             0
                        central tomando un valor en una de las dos colas de su distribuci´on.
                        Estas dos colas se establecen en la siguiente regi´on de rechazo, la cual
                        tiene tama˜no α:
                                                              2
                                                                                   2
                                    C “tpx ,...,x q : χ ă χ         2        ´ o χ ą χ   2    u,
                                             1
                                                      n
                                                                                   0
                                                              0
                                                                    1´α{2
                                                                                         α{2
                                                                                                 2
                        en donde χ     2   es el n´umero real tal que la distribuci´on χ pn ´ 1q
                                       α{2
                        acumula a la derecha probabilidad α{2. An´alogamente, la probabilidad
   302   303   304   305   306   307   308   309   310   311   312