
【化】 error of the first kind; type 1 error
第一類錯誤(Type I Error)是統計學假設檢驗中的核心概念,其定義為在假設檢驗過程中錯誤地拒絕了原本正确的原假設(null hypothesis)。從漢英詞典角度分析,中文術語"第一類錯誤"對應英文"Type I Error"或"False Positive",強調在判斷過程中将不存在的情況誤判為存在。
在假設檢驗框架下,當原假設$H_0$為真時,若統計量落在拒絕域内,則會導緻錯誤拒絕$H_0$,此時發生的概率稱為顯著性水平$alpha$,數學表達式為: $$ P(text{拒絕}H_0 | H_0text{為真}) = alpha $$ 例如,在醫學檢測中将健康人誤診為患病(假陽性),或在質量控制中将合格産品誤判為不合格。
研究者通常通過預設$alpha$值(如0.05或0.01)來控制第一類錯誤風險。該參數的選擇需平衡研究目标:在藥物臨床試驗中,較低的$alpha$可減少批準無效藥物的風險;在工程檢測中則可能允許較高$alpha$以提高問題發現效率。
與第二類錯誤(Type II Error,漏報錯誤)存在此消彼長的關系。Neyman-Pearson理論指出,在樣本量固定時,降低第一類錯誤概率必然導緻第二類錯誤概率上升,這種權衡關系被稱為統計檢驗的效能平衡。
權威參考文獻:
第一類錯誤(Type I Error)是統計學假設檢驗中的核心概念,具體解釋如下:
定義 • 指在零假設(H₀)實際為真時,錯誤地拒絕零假設的決策錯誤。例如:健康人被誤診為患病(假陽性)。
概率與表示 • 發生概率用希臘字母α表示,其數值等于檢驗的顯著性水平(如α=0.05)。公式表達為: $$ P(text{拒絕}H₀ | H₀text{為真}) = α $$
别稱與應用場景 • 又稱"α錯誤"或"生産者風險",常見于質量控制(合格品被誤判為瑕疵品)和醫學篩查(無病者被标記為陽性)。
錯誤控制 • 研究者通過設定α值直接控制第一類錯誤風險。降低α(如從0.05改為0.01)會減少錯誤拒絕H₀的概率,但會增加第二類錯誤(漏報)風險。
對比第二類錯誤 || 第一類錯誤 | 第二類錯誤 | |---|---|---| | 本質 | 拒真 | 納僞 | | 概率符號 | α | β | | 控制方法 | 直接設定顯著性水平 | 通過增大樣本量/效應量降低 |
在實驗設計中,通常優先控制第一類錯誤,因為錯誤推翻現有理論比未能發現新效應後果更嚴重,尤其在醫藥等高風險領域。
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