Файл: А.В. Бирюков Методы анализа и обработки наблюдений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.06.2024

Просмотров: 220

Скачиваний: 0

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

6

Таблица 6

К

n

10

15

20

30

60

3

4,8

3,5

3,0

2,4

1,8

4

5,7

4,0

3,3

2,6

2,0

5

6,3

4,4

3,5

2,8

2,0

6

6,9

4,7

3,8

2,9

2,1

7

7,4

5,0

3,9

3,0

2,2

8

7,9

5,2

4,1

3,1

2,2

9

8,3

5,4

4,2

3,2

2,3

10

8,7

5,6

4,4

3,3

2,3

Критерий Пиллаи

Рассмотренные критерии сравнения дисперсий предполагают нормальность выборок. Для двух произвольных выборок с объемами n1 и n2 и размахами R1 и R2 проверка нуль-гипотезы может быть проведена по критерию со статистикой

П = R1 / R2 ,

(R1>R2)

(4.6)

Если это отношение превосходит критическое (табл.7), то нуль-

гипотеза отклоняется.

Таблица 7

n2

n1

6

7

8

9

10

6

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

7

2,0

2,1

2,2

2,3

2,3

8

1,8

1,9

2,0

2,1

2,1

9

1,7

1,8

1,8

1,9

2,0

10

1,6

1,7

1,7

1,8

1,9

4.4. Сравнение средних

Критерий Лорда

Для двух произвольных выборок одинакового объема n со средни-

_

_

ми значениями X1 и X 2 и размахами R1 и R2 проверяется нуль-гипотеза:


7

выборочные средние являются оценками одного и того же генерального среднего. Соответствующая статистика имеет вид:

_

_

(4.7)

L = 2

X 1− X 2

/(R1 + R2 )

Если найденное значение этой статистики превосходит критическое

(табл.8), то нуль-гипотеза отклоняется.

Таблица 8

n

3

4

5

6

7

8

L

1,27

0,83

0,61

0,50

0,43

0,37

n

9

10

11

12

13

14

L

0,33

0,30

0,28

0,26

0,24

0,23

n

15

16

17

18

19

20

L

0,22

0,21

0,20

0,19

0,18

0,17

Критерий Диксона

Пусть

имеется

К выборок одинакового

объема n со

средними

_

_

_

X 1 > X 2 >…> X к. Требуется установить, значимо ли отличается наи-

_

_

_

большее среднее от остальных. При X 1 < X 2 <…< X к аналогичный вопрос относится к наименьшему среднему. Ответы на эти вопросы дает статистика Диксона

_ _

_ _

(4.8)

D =

X 1− X 2

/

X1− X 2

Если найденное значение статистики превосходит критическое (табл.9), то экстремальное среднее значимо отличается от остальных.

Таблица 9

K

3

4

5

6

7

D

0,94

0,76

0,64

0,56

0,51

4.5. Сравнение выборок

Критерий Вилкоксона

Проверяется нуль-гипотеза: две выборки объемом n1 и n2 принадлежат одной и той же генеральной совокупности.


8

Обе выборки объединяем в одну совокупность и располагаем элементы по возрастанию, помечая (например, штрихом) элементы одной из выборок. В объединенной совокупности элементы нумеруем в порядке возрастания. Номер элемента называется его рангом. Одинаковым по величине элементам присваиваем средний в их группе ранг. Далее подсчитываем суммы рангов элементов каждой выборки А1 и А2 и находим величины

u1=n1n2 +0,5(n1+1)n1-A1 , u2=n1n2+0,5(n2+1)n2-A2

Искомая статистика равна наименьшему из чисел u1 и u2, т.е.

U=min (U1, U2)

(4.9)

Нуль-гипотеза отклоняется, если значение (4.9) меньше критического (табл.10)

Таблица 10

n

5

6

7

8

9

10

11

12

u

4

7

11

15

21

27

34

42

n

13

14

15

16

17

18

19

20

u

51

61

72

83

96

109

123

138

Критерий Краскеля-Валлиса

Пусть имеет К произвольных выборок объемом n1, n2,…, nк. Проверяется нуль-гипотеза: все выборки извлечены из одной и той же генеральной совокупности.

Для проверки этой гипотезы, как и в предыдущем случае, все выборки объединяются в одну совокупность, элементы которой располагаются по возрастанию и для каждой выборки помечаются каким-либо образом. После ранжировки элементов подсчитывается сумма рангов Аi (i=1,2,…, К) для каждой выборки. Искомая статистика имеет вид:

H =

12

∑к (A2

/ n )−3(n +1),

(4.10)

n(n +1) i=1 i

i

где n=n1+n2+..+nк.


9

Нуль-гипотеза отклоняется, если значение статистики (4.10) больше критического (табл.11), зависящего от числа выборок К.

Таблица 11

К-1

2

3

4

5

6

7

Н

6,0

7,8

9,5

11

13

14

К-1

8

9

10

11

12

13

Н

16

17

18

20

21

22

К-1

14

15

16

17

18

19

Н

24

25

26

28

29

30

К-1

20

21

22

23

24

25

Н

31

33

34

35

36

37

5. Зависимость между случайными величинами

5.1. Коэффициент корреляции

Пусть имеются пары наблюдений за двумя случайными величинами (xi, yi), I=1,2,…,n. Коэффициент корреляции r является показателем того, насколько зависимость между Х и У близка к линейной. Соответствующая выборочная статистика имеет вид:

__

_ _

/ S S

(5.1)

r = xy− x y

2

,

1

__

_ _

где xy - среднее произведение ;

x y

- произведение средних; S1, S2 –

стандарты величин х и y. Статистика (5.1) принимает значения на отрезке r [-1;1]. При r=1 и r=-1 все точки (xi, yi) лежат на прямой линии. Корреляционная зависимость между х и у значима, если значение статистики (5.1) превосходит критическое (табл.12).