Файл: Решение. Предварительная обработка выборочных данных.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 108
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
По данным выборки установить теоретический закон распределения случайной величины и проверить согласованность статистического и теоретического распределений по критерию Пирсона при уровне значимости .
Решение.
1. Предварительная обработка выборочных данных.
Составим вариационный ряд – упорядоченную последовательность данных выборки.
2,81 | 4,00 | 5,60 | 6,82 | 7,54 | 8,50 | 9,62 | 10,98 | 12,22 | 13,83 |
3,01 | 4,41 | 5,81 | 6,88 | 7,56 | 8,74 | 10,14 | 11,04 | 12,26 | 13,85 |
3,07 | 4,44 | 5,92 | 6,95 | 7,57 | 8,85 | 10,16 | 11,23 | 12,32 | 14,13 |
3,31 | 4,45 | 6,06 | 6,99 | 7,63 | 8,86 | 10,17 | 11,38 | 12,65 | 14,73 |
3,37 | 4,56 | 6,14 | 7,01 | 7,64 | 8,98 | 10,32 | 11,49 | 13,00 | 15,11 |
3,45 | 4,71 | 6,22 | 7,03 | 7,66 | 9,01 | 10,51 | 11,56 | 13,05 | 15,13 |
3,47 | 4,74 | 6,25 | 7,17 | 7,94 | 9,25 | 10,57 | 11,66 | 13,25 | 15,23 |
3,57 | 4,82 | 6,60 | 7,17 | 8,18 | 9,26 | 10,81 | 11,68 | 13,56 | 15,37 |
3,73 | 4,82 | 6,64 | 7,30 | 8,41 | 6,36 | 10,83 | 11,88 | 13,60 | 15,57 |
3,99 | 5,18 | 6,68 | 7,37 | 8,49 | 9,43 | 10,95 | 11,96 | 13,63 | 15,84 |
Наименьшее значение совокупности ; наибольшее , объем выборки . Для дальнейшей обработки выборки разобьем вариационный ряд на частотные интервалы – разряды. Для выборки такого объема рекомендуется выбирать число интервалов от 7 до 15. Округлим, граничные величины так, чтобы все данные выборки вошли в границы. При этом длины интервалов выбираем равными так, чтобы их величина была удобной для обработки. Будем исследовать диапазон статистических данных на интервале , выберем число частотных интервалов , тогда длина каждого частотного интервала (разряда) равна:
.
Предварительно покажем распределение выборочных данных по частотным интервалам в виде диаграммы точек, каждая из которых соответствует одному данному выборки.
Построим дискретный статистический ряд и гистограмму распределения (гистограмму относительных частот), для этого составим таблицу содержащую следующие данные:
1. Частотные интервалы (разряды) с указанием границ.
2. Число данных выборки (точек измерения) на интервале – .
3. Относительная частота данных выборки .
4. Плотность относительной частоты данных .
5. Середины частотных интервалов – .
Разряды | | | | |
2 – 3,4 | 4 | 0.04 | 0.02 | 2.7 |
3,4 – 4,8 | 13 | 0.13 | 0.065 | 4.1 |
4,8 – 6,2 | 9 | 0.09 | 0.045 | 5.5 |
6,2 – 7,6 | 17 | 0.17 | 0.085 | 6.9 |
7,6 – 9,0 | 12 | 0.12 | 0.06 | 8.3 |
9,0 – 10,4 | 10 | 0.1 | 0.05 | 9.7 |
10,4 – 11,8 | 13 | 0.13 | 0.065 | 11.1 |
11,8 – 13,2 | 8 | 0.08 | 0.04 | 12.5 |
13,2 – 14,6 | 7 | 0.07 | 0.035 | 13.9 |
14,6 – 16,0 | 7 | 0.07 | 0.035 | 15.3 |
Построим гистограмму распределения.
2. Определение параметров статистического распределения (выборочных характеристик).
Составим таблицу.
Для вычисления несмещенных точечных оценок параметров распределения составим таблицу.
| | | | |
2.7 | 7.29 | 0.04 | 0.108 | 0.2916 |
4.1 | 16.81 | 0.13 | 0.533 | 2.1853 |
5.5 | 30.25 | 0.09 | 0.495 | 2.7225 |
6.9 | 47.61 | 0.17 | 1.173 | 8.0937 |
8.3 | 68.89 | 0.12 | 0.996 | 8.2668 |
9.7 | 94.09 | 0.1 | 0.97 | 9.409 |
11.1 | 123.21 | 0.13 | 1.443 | 16.0173 |
12.5 | 156.25 | 0.08 | 1 | 12.5 |
13.9 | 193.21 | 0.07 | 0.973 | 13.5247 |
15.3 | 234.09 | 0.07 | 1.071 | 16.3863 |
| | | 8.762 | 89.3972 |
Начальные эмпирические моменты первого и второго порядка:
Центральный эмпирический момент второго порядка:
Параметры статистического распределения.
Выборочная средняя ‒ статистическая оценка математического ожидания случайной величины по данным выборки;
Выборочная дисперсия – статистическая оценка дисперсии случайной величины по данным выборки;
Выборочное среднеквадратическое отклонение
.
3. Выбор и проверка гипотезы о виде теоретического закона распределения генеральной совокупности
По виду гистограммы выдвигаем нулевую гипотезу о равномерном законе распределения исследуемого статистического материала. Плотность равномерного распределения определяется функцией
,
где, используя метод моментов, параметры и определяем, как оценки математического ожидания и среднеквадратического отклонения по представленной выборке:
; .
Тогда теоретическая кривая распределения описывается функцией, график которой построим на гистограмме
.
Проверим нулевую гипотезу о нормальном распределении статистических данных с параметрами и по критерию Пирсона. Найдем наблюдаемое значение
. Для промежуточных вычислений и построения графика сглаживающей теоретической функции составим расчетную таблицу.
| | | | | |
2.7 | 4 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 4.629 |
4.1 | 13 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 0.289 |
5.5 | 9 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 0.432 |
6.9 | 17 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 3.004 |
8.3 | 12 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 0.057 |
9.7 | 10 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 0.129 |
11.1 | 13 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 0.289 |
12.5 | 8 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 0.914 |
13.9 | 7 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 1.575 |
15.3 | 7 | 0.08 | 0.112 | 11.2 | 1.575 |
Сумма | 12,893 |
Число степеней свободы для распределения, которое описывается двумя параметрами равно