Statistik

Kapitel 8 · Hypothesentests

Fehlerarten & Signifikanz

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Zwei Arten, sich zu irren

Entscheidung H₀Entscheidung H₁
H₀ wahrrichtigFehler 1. Art (α)
H₁ wahrFehler 2. Art (β)richtig

Die Gerichts-Analogie macht es greifbar (H0H_0: »unschuldig«):

  • Fehler 1. Art: ein Unschuldiger wird verurteilt.
  • Fehler 2. Art: ein Schuldiger wird freigesprochen.

Weil ein Justizirrtum der ersten Art schwerer wiegt, hält man α\alpha klein (»in dubio pro reo«).

Signifikanzniveau

Ein Signifikanztest zum Niveau α\alpha garantiert

P(H1 annehmenH0 wahr)=P(Fehler 1. Art)αP(\text{H}_1\text{ annehmen} \mid H_0 \text{ wahr}) = P(\text{Fehler 1. Art}) \le \alpha

α\alpha wird vorab festgelegt (0,10 / 0,05 / 0,01) — als Sicherheitsmaßnahme.

Die Gegenläufigkeit

α und β lassen sich bei festem nn nicht gleichzeitig minimieren. Verschiebe den kritischen Wert und beobachte den Zielkonflikt:

H₀H₁c = 1.65
α (Fehler 1. Art) = 0.05β (Fehler 2. Art) = 0.088Güte 1−β = 0.912

Schiebst du c nach links, sinkt β (Güte steigt), aber α wächst — und umgekehrt. Beide Fehler lassen sich nicht gleichzeitigminimieren. Nur ein größeres n oder ein größerer Effekt schiebt die Kurven auseinander und verbessert beides.

Nur ein größeres nn (oder ein größerer wahrer Effekt) schiebt die Verteilungen auseinander und senkt beide Fehler.

»Nicht signifikant« ≠ »H₀ ist wahr«

Die wichtigste Interpretationsfalle: H0H_0 nicht zu verwerfen heißt nur, dass H0H_0 richtig sein könntenicht, dass sie wahr ist. H0H_0 zu verwerfen ist die starke Aussage; H0H_0 beizubehalten die schwache. Abwesenheit eines Nachweises ist kein Nachweis der Abwesenheit.

Quellen:K08 S.478, K08 S.479, K08 S.480, K08 S.481, K08 S.482, K08 S.489

Abruf-Quiz

Frage 1 / 3

Der Fehler 1. Art (α-Fehler) bedeutet …