Aus einer Produktion von Kugellagern werden 10 Kugeln entnommen, deren Durchmesser in folgender Liste zur Verfügung stehen.

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr1.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr3.gif]

Die Streuung von 3mm ist als bekannt anzunehmen. Wir fragen uns, ob die Produktion einen Durchmesser von 22mm erwarten läßt. Unsere Entscheidung soll eine Signifikanz von 0,05 aufweisen.

Schritt 1: Formulierung der Hypothese

[Graphics:Testthgr4.gif]: [Graphics:Testthgr5.gif]

gegenüber der Alternative

[Graphics:Testthgr6.gif]: [Graphics:Testthgr7.gif] mit [Graphics:Testthgr8.gif].

Schritt 2: Festlegen der Signifikanz

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr9.gif]

Schritt 3: Bestimmung einer Testgröße T mit folgenden Eigenschaften:

Falls die konkrete Stichprobe [Graphics:Testthgr10.gif] der Hypothese [Graphics:Testthgr11.gif] genügt, so liegt der Wert [Graphics:Testthgr12.gif] in einem bestimmten Bereich A, gilt jedoch [Graphics:Testthgr13.gif], so liegt [Graphics:Testthgr14.gif] mehr oder weniger deutlich außerhalb dieses Bereichs A. Den Bereich A werden wir Annahmebereich nennen.

In unserem Fall werden wir das Stichprobenmittel

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr15.gif]

verwenden, das im Falle der Hypothese mehr oder weniger nahe bei 22 liegen wird. Den Annahmebereich wählen wir als

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr16.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr17.gif]

Die Verteilung von T ist bekannt.

In unserem Fall müssen wir an dieser Stelle zusätzliches Wissen über die Statistik [Graphics:Testthgr18.gif] hervorzaubern:

Satz (Eigenschaften des Stichprobenmittels)

Ist [Graphics:Testthgr19.gif] eine [Graphics:Testthgr20.gif]-verteilte Stichprobe vom Umfang n, so gilt:

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr21.gif]

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr22.gif]

Somit ist in unserem Fall die Verteilung der Testgröße

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr23.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr24.gif]

Schritt 4: Festlegung des Annahmebereichs.

Die Wahrscheinlichkeit für die Annahme der Hypothese hängt klarerweise noch von c ab,

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr25.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr26.gif]

das wir aber genau so einjustieren, daß der Test die geforderte Signifikanz bekommt.

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr27.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr28.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr29.gif]

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr30.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr31.gif]

Schritt 5: Testentscheidung

Liefert unsere konkrete Stichprobe beim Einsetzen in die Testgröße einen Wert, den Test- oder Prüfwert, aus dem Annahmebereich, so nehmen wir die Hypothese [Graphics:Testthgr32.gif] an, andernfalls lehnen wir sie zugunsten der Alternative [Graphics:Testthgr33.gif] ab.

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr34.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr35.gif]

Die Verteilungsdichte unserer Testgröße (unter Annahme der Hypothese [Graphics:Testthgr36.gif]) sieht dann ungefähr so aus:

[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr37.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr38.gif]
[Graphics:Testthgr2.gif][Graphics:Testthgr39.gif]

Es spricht also nichts dagegen, die Durchmesser der Produktion im Schnitt als 22mm anzunehmen!