计算统计显著性的三种方法在将系统性不确定性纳入泊松过程背景假设测试时的评估

摘要:对于已知背景平均速率的假设检验,高能物理学(HEP)、伽马射线天文学(GRA)和其他科学领域经常进行泊松计数的新源的存在性检验。如果平均背景速率具有非零的不确定性,那么从概念上讲就已经存在问题,而当平均背景速率具有不可忽略的不确定性时,问题就更加困难了。在描述了一系列方法后,这些方法可以在HEP和GRA文献中找到,我们详细考虑了三类算法,并通过如何接近算法给出的名义显著性水平(当背景纯为假时拒绝只有一个假设)的集合平均I类错误率的标准,对参数空间进行评估。我们建议更广泛地使用一种基于频率主义对泊松平均值比率的检验的算法,尽管对于非常低的计数来说,由于离散效应的影响,覆盖范围可能非常严重。我们扩展了Cranmer的研究,他发现当高Z值时,一种流行的贝叶斯-频率主义混合方法可能会严重地低估。我们还考察了配置概率法,该方法在GRA和HEP中长期使用;它在大部分参数空间中提供了很好的近似,这之前由Rolke和合作者进行了研究。

作者:Robert D. Cousins, James T. Linnemann, Jordan Tucker

论文ID:physics/0702156

分类:Data Analysis, Statistics and Probability

分类简称:physics.data-an

提交时间:2008-11-20

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