Файл: В.М. Волков Математика и математика в экономике. Программа, контрольные задания и методические указания.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.06.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

24

Таблица 6.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

i

t

i

=

 

xi x

 

ϕ (ti )

mT

=

 

nh

ϕ

(t

)

mi

 

σ

 

σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

i

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

3

 

4

 

 

5

 

 

 

6

 

1

 

0,14

 

 

-1,51

 

0,1276

 

 

5

 

 

 

4

 

2

 

0,18

 

 

-0,75

 

0,3011

 

 

11

 

 

 

16

 

3

 

0,22

 

 

 

0

 

0,3989

 

 

15

 

 

 

14

 

4

 

0,26

 

 

 

0,75

 

0,3011

 

 

11

 

 

 

8

 

5

 

0,30

 

 

 

1,51

 

0,1276

 

 

5

 

 

 

5

 

6

 

0,36

 

 

 

2,26

 

0,0310

 

 

1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

 

 

 

50

 

Построим на одном рисунке полигоны наблюдаемых и теоретиче-

ских частот производительности труда.

 

 

 

miT

mi

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

X

 

0.14

0.18

0.22

0.26

0.30

0.34

 

Рис.6.2. Полигоны наблюдаемых и теоретических частот

 

 

 

полигон наблюдаемых частот,

 

 

 

 

полигон теоретических частот.

 

 

Между теоретическими и наблюдаемыми частотами есть расхождение, которое можно объяснить либо случайными причинами (например, недостаточным числом наблюдений), либо тем, что сделан неверный выбор закона распределения. Проверим это с помощью крите-

 

2

2

r

(m

mT )2

 

 

i

i

 

рия χ

 

Пирсона: χ расч. =

 

 

.

 

 

mT

 

 

 

i= 1

 

 

 

 

 

 

i

 

Результаты расчетов приведены в табл. 6.6.


25

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.6

mi

mT

m mT

(m mT )2

 

(mi miT )2

 

 

 

 

 

 

i

i

i

i

i

 

mT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

1

2

3

 

4

 

5

6

 

 

1

4

5

 

4

 

16

1

 

 

2

20

16

 

 

 

 

16

11

 

 

 

 

 

 

 

 

3

14

15

 

–1

 

1

0,07

 

 

4

8

11

 

–3

 

9

0,82

 

 

5

5

5

 

2

 

4

0,67

 

 

 

8

6

 

 

 

 

6

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

48

 

 

 

 

χ 2расч = 2,56

 

Замечание. Для обеспечения большей обоснованности выводов интервалы с частотой объектов m i < 5 лучше объединить с соседними интервалами.

По прил. 5 из [4] "Критические точки распределения χ 2 " определим предельно возможную величину расхождений χкрит2 . (α ,k) в зависимости от заданного уровня значимости α и числа степеней свободы,

k =

r

s

1,

где r - число интервалов после объединения,

s

число

параметров распределения. В нашем случае, α = 0,05, r =

4, s =

2, т.е.

k =

4

2

1 =

1. Так как χкрит2

. (0,05;1) = 3,8 и χ 2расч. = 2,56 <3,8 =

χкрит2

. ,

то различие между теоретическими и наблюдаемыми частотами незначимо. Следовательно, теоретический закон распределения согласуется с опытными данными.

Вывод: производительность труда рабочих при проходке штрека распределена по нормальному закону с функцией плотности вероятно-

 

 

1

 

(x0,22)2

 

 

 

 

 

2

 

стей

f (x) =

 

e 2(0,053)

.

0,053

2π

 

 

 

 

 

 

 

Задание 3. Исследование линейной корреляционной зависимости двух случайных признаков.

Определить выборочный коэффициент корреляции между случайными признаками Y – производительностью труда рабочих и Х – стажем работы по данным, приведенным в табл. 6.7. Составить выборочное уравнение прямой линии регрессии y по x и построить ее.


26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.7

Х

Y

Х

Y

Х

Y

Х

Y

Х

 

Y

 

8

1,9

14

2,3

9

1,9

12

2,3

19

 

2,5

 

11

2,3

2

1,4

9

1,9

10

1,9

13

 

2,1

 

5

1,6

11

2,2

13

2,1

16

2,5

12

 

2,3

 

8

2,0

6

1,7

16

2,5

5

1,3

15

 

2,4

 

12

2,3

10

1,9

8

1,8

9

2,0

16

 

2,6

 

1

1,3

10

2,0

11

2,2

7

1,7

11

 

2,1

 

9

2,0

12

2,2

17

2,8

6

2,0

12

 

2,2

 

8

1,8

18

2,6

9

1,8

11

2,3

8

 

1,5

 

10

1,8

8

1,9

6

1,5

11

2,8

7

 

1,6

 

13

2,2

13

2,1

10

1,9

12

1,3

12

 

2,1

 

Решение. Выборочный коэффициент линейной корреляции рассчитывается по формуле

 

 

 

 

x y

 

r

=

 

xy

,

 

 

 

в

 

 

σxσy

 

 

 

где x , y , xy - средние значения для x, y, xy ; σx ,σy - выборочные сред-

ние квадратические отклонения. Выборочное уравнение прямой линии регрессии у по x имеет вид

y

y =

r

σy

( x x ).

 

 

 

в σx

Для удобства расчета коэффициента корреляции rв и параметров линии регрессии построим корреляционную таблицу (прил. 2). Пояс-

ним порядок заполнения таблицы.

По горизонтали приведены интер-

валы для признака Y. Ширина интервалов рассчитана по формуле

Стерджеса

 

 

 

hy =

ymax ymin

=

2,8 1,3

0,2.

1+ 3,2lg n

 

 

6,44

 

В скобках указаны середины интервалов ( y j ) . По вертикали – интервалы для признака Х, рассчитанные аналогичным образом.

 

Во внутренних клетках таблицы на пересечении i й строки и

j

го столбца указана частота mij - число пар (x, y) , для которых зна-

чение признака Х попадает в i

й интервал по x, а соответствующее

ему

значение признака Y – в

j й интервал по y (число рабочих,

имеющих при данном стаже соответствующую производительность


27

труда). Так, например, на пересечении 3 й строки и 4 го столбца стоит число 8. Это значит – восемь человек при среднем стаже работы

 

x =

8,5 имеют среднюю производительность труда y = 2,0.

mij и

 

 

 

 

 

Далее по горизонтали приведены суммы по строкам m j =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m j y2j , а по вертикали,

 

 

 

 

 

 

i

произведения m j y j ,

 

 

 

соответственно, суммы по

столбцам mi

= mij

 

 

 

и произведения mi xi ,

mi xi2 , групповые средние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y j mij

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

yx =

x

 

 

=

yx

=

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

(так, например, для значения x = 8,5

имеем

 

 

 

 

 

 

mi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

x=

8,5

=

1,6 2 + 1,8 4 +

2,0 8

=

 

 

1,9 )

 

и произведения x m y

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

Найдем составляющие для вычисления коэффициента корреляции.

 

 

 

 

 

 

y j m j

 

 

 

104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi mi

 

545

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

 

j

 

 

 

 

=

=

 

2,08;

 

 

 

x =

 

 

 

 

i

 

 

 

 

=

= 10,9;

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y 2j m j

 

 

222,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

xi2mi

 

6624,5

 

 

 

 

 

y 2

 

=

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

=

4,46;

 

 

x2

=

 

 

i

 

 

 

 

=

 

= 132,49;

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ y

=

 

 

Dy

=

 

 

 

y2

y 2

=

4,46

2,082

0,37;

 

 

 

 

 

 

 

σx

=

 

 

Dx

=

 

 

 

x2

x 2

=

132,49

10,92

 

3,70;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑∑ xi y j mij

 

xi mi yx

 

 

 

1196,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

i

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

i

 

 

 

 

i

 

=

 

 

23,94.

 

 

 

 

 

xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

=

 

 

23,94

10,9 2,08

0,93.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

3,70 0,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кроме того, для установления надежности выборочного коэффици-

ента

 

 

корреляции

вычислим

 

 

его

 

среднее квадратическое отклонение

σr

=

 

 

1

 

r

2

=

 

10,932

0,02;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и показатель Ляпунова

 

 

 

 

 

rв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ =

 

 

 

 

=

0,93

=

46,5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σr

 

0,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

Так как = 46,5 > 2,6 , то между признаками X и Y (стажем работы и

производительностью труда рабочих) существует достаточно тесная

связь. Затем определим коэффициент регрессии

 

 

 

 

 

ρ

=

r

σy

=

0,93

0,37

0,09

 

 

 

 

 

 

3,70

 

 

 

 

 

 

y x

в σx

 

 

 

 

 

 

 

и запишем уравнение прямой линии регрессии:

 

 

 

y 2,08 =

0,09(x 10,9)

 

или

y =

0,09x + 1,19 .

 

 

 

График линии регрессии показан на рис.6.3.

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20 x

0

2

4

6

 

8

 

10

 

12

 

14

16

18

Рис. 6.3. Теоретическая линия регрессии

Список рекомендуемой литературы 1. Курс лекций по высшей математике: Учеб. пособие. Ч.1 / В.М. Вол-

ков и др. Кузбас. гос. техн. ун-т. - Кемерово, 1998. – 102 с.

2.Курс лекций по высшей математике: /Учеб. пособие. Ч.2/ В.М. Волков и др. Кузбас. гос. техн. ун-т. - Кемерово, 1998. - 90 с.

3.Алексеевская Г.В. Теория вероятностей: Учеб. пособие / Г.В. Алексеевская, Н.А. Иванова, Л.А. Голубева; Кузбас. гос. техн. ун-т. – Кемерово, 1998. – 64 с.

4.Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. -

М.: Высш. шк., 1989. – 368 с.