Dalam statistik, Uji Rasio Kemungkinan adalah metode pengujian hipotesis yang membandingkan kecocokan dua model statistik yang bersaing untuk menentukan mana yang lebih konsisten dengan data yang diamati. Kedua model tersebut biasanya merupakan model yang diperoleh dengan memaksimalkan ruang parameter global dan model yang dikenakan kendala. Dalam proses ini, tujuan pengujian adalah untuk menggunakan rasio kemungkinannya guna menentukan apakah data yang diamati mendukung hipotesis antara model yang lebih sederhana dan model yang kompleks. Singkatnya, pengujian ini membantu kita mengidentifikasi pola yang mendasari dalam data.
Ide inti dari uji rasio kemungkinan adalah bahwa jika model yang lebih sederhana (yaitu, hipotesis nol) didukung oleh data yang diamati, maka kemungkinan kedua model tidak boleh berbeda lebih dari kesalahan pengambilan sampel.
Misalkan kita memiliki model statistik dalam ruang parameter Θ
. Hipotesis nol biasanya berarti bahwa parameter θ
berada dalam subset tertentu Θ₀
, sedangkan hipotesis alternatif berarti bahwa θ
berada dalam Θ₀
Komplemen kode>, yaitu, Θ \ Θ₀
. Statistik uji rasio kemungkinan dapat dihitung sebagai berikut:
λLR = -2 ln [ sup
θ∈Θ₀
L(θ
) / supθ∈Θ
L(θ
) ]
L(θ)
di sini adalah fungsi kemungkinan yang baru saja disebutkan. Pentingnya rumus ini adalah bahwa ketika hipotesis nol ditetapkan, hasil perhitungan akan mendekati distribusi chi-kuadrat dalam hal daya, yang memungkinkan kita untuk menggunakan hasil ini untuk pengujian hipotesis.
Ketika melakukan uji rasio kemungkinan, kedua model perlu bersarang, yang berarti bahwa model yang lebih kompleks dapat diubah menjadi model yang lebih sederhana dengan memberlakukan batasan pada parameter. Banyak statistik uji umum, seperti uji Z, uji F, dll., dapat dinyatakan menggunakan konsep yang serupa. Jika kedua model tidak bersarang, versi umum mereka dapat digunakan untuk deteksi.
Misalkan kita memiliki sampel acak dari distribusi normal dan ingin menguji apakah meannya sama dengan nilai tertentu. Misalnya, misalkan hipotesis nolnya adalah H₀: μ = μ₀
dan hipotesis alternatifnya adalah H₁: μ ≠ μ₀
. Pada saat ini, kita dapat menggunakan fungsi kemungkinan untuk melakukan pengujian, dan akhirnya memperoleh statistik yang relevan, lalu memperkirakan signifikansinya.
Jika hipotesis nol ditolak, itu berarti hipotesis alternatif lebih konsisten dengan data, jika tidak, hipotesis nol tidak dapat ditolak.
Teorema Wilks menyatakan bahwa jika hipotesis nol benar, seiring bertambahnya ukuran sampel, statistik uji rasio kemungkinan akan cenderung menjadi variabel acak dengan distribusi chi-kuadrat. Hal ini memungkinkan kita menghitung rasio kemungkinan dan membandingkannya dengan nilai chi-kuadrat yang sesuai dengan tingkat signifikansi tertentu dalam berbagai situasi hipotetis, sebagai skema uji statistik perkiraan.
Dalam kehidupan nyata, uji rasio kemungkinan digunakan secara luas di berbagai bidang, termasuk biostatistik, ilmu sosial, dan psikologi. Skenario aplikasi spesifik meliputi evaluasi efek perawatan pasien, analisis data lingkungan, dan prediksi tren pasar. Meskipun demikian, dengan perkembangan ilmu data dan pembelajaran mesin, kita mungkin menghadapi lingkungan data yang lebih kompleks dan tidak lengkap, yang menantang batasan aplikasi metode pengujian statistik tradisional.
Jadi, dengan kemajuan teknologi, dapatkah uji rasio kemungkinan terus memainkan peran penting dalam bidang analisis data?