- •«Статистические методы обработки экспериментальных данных»
- •Вариант № 3
- •Москва – 2012г Вариант №3
- •1. Построение интервального и точечного статистических распределений результатов наблюдений. Построение полигона и гистограммы относительных частот.
- •2. Нахождение точечных оценок математического ожидания и дисперсии.
- •, .
- •3. Выдвижение гипотезы о распределении случайной величины.
- •4. Построение графика теоретической плотности распределения.
- •5. Проверка гипотезы о распределении с помощью критерия согласия Пуассона.
- •5.1. Группировка исходных данных.
- •5.2. Вычисление теоретических частот.
- •5.3. Статистика и вычисление ее значения по опытным данным.
- •5.4. Распределение статистики .
- •5.5. Правило проверки гипотезы о законе распределения случайной величины.
- •5.6. Вывод о соответствии выдвинутой гипотезы и опытных данных в примерах.
, .
Нахождение точечных оценок математического ожидания и дисперсии по данным варианта осуществим с помощью расчетной таблицы.
i | ||||
1 |
9,2 |
5 |
46 |
5,1 |
2 |
9,4 |
8 |
75,2 |
5,25 |
3 |
9,6 |
15 |
144 |
5,58 |
4 |
9,8 |
22 |
215,6 |
3,7 |
5 |
10 |
25 |
250 |
1,1 |
6 |
10,2 |
30 |
306 |
0 |
7 |
10,4 |
23 |
239,2 |
0,83 |
8 |
10,6 |
20 |
212 |
3,04 |
9 |
10,8 |
18 |
194,4 |
6,27 |
10 |
11 |
8 |
88 |
4,99 |
11 |
11,2 |
6 |
67,2 |
5,88 |
180 1837,6 41,74
В статистических расчетах используют приближенные неравенства:
3. Выдвижение гипотезы о распределении случайной величины.
При выдвижении гипотезы (предположения) о законе распределения изучаемой случайной величины мы будем опираться лишь на внешний вид статистического распределения. А именно, будем руководствоваться тем, что профиль графика плотности теоретического распределения должен соответствовать профилю гистограммы: если середины верхних сторон прямоугольников, образующих гистограмму, соединить плавной кривой, то эта линия представляет в первом приближении график плотности распределения вероятностей.
Итак, Изобразим график и выпишем формулу плотности нормального (или гауссовского) распределения с параметрамии , где,:
f(x)
x
a
Сравнение построенной гистограммы и графика плотности распределения приводит к следующему заключению о предполагаемом (теоретическом) законе распределения в рассматриваемом варианте исходных данных:
Вариант 3 – нормальное (гауссовское) распределение.
4. Построение графика теоретической плотности распределения.
Чтобы выписать плотность теоретического (предполагаемого) распределения, определим значения параметров и для показательного распределения и подставим их в соответствующую формулу. Все параметры распределений тесно связаны с числовыми характеристиками случайной величины. Т.е.
Поскольку значения математического ожидания и дисперсии неизвестны, то их заменяют соответствующими точечными оценками, т.е используют (уже упомянутые ранее) приближенные равенство , ,что позволяет найти значения параметров распределения.
По исходным данным была выдвинута гипотеза о нормальном распределении изучаемой случайной величины. Найдем параметры этого распределения:
Следовательно, плотность предполагаемого распределения задается формулой
Теперь необходимо вычислить значения плотностипри (в серединах интервалов). Для этого воспользуемся следующей схемой:
значения функции
при находятся, например, с помощью таблицы, имеющейся в любом учебнике или задачнике по теории вероятностей и математической статистике.
9,2 |
-2,09 |
0,0449 |
0,093 |
9,4 |
-1,68 |
0,0973 |
0,207 |
9,6 |
-1,26 |
0,1804 |
0,373 |
9,8 |
-0,85 |
0,278 |
0,58 |
10 |
-0,43 |
0,3637 |
0,755 |
10,2 |
-0,02 |
0,3989 |
0,828 |
10,4 |
0,39 |
0,3697 |
0,766 |
10,6 |
0,81 |
0,2874 |
0,6 |
10,8 |
1,22 |
0,1895 |
0,393 |
11 |
1,63 |
0,1057 |
0,228 |
11,2 |
2,05 |
0,0488 |
0,103 |
Далее, на одном чертеже строим гистограмму и график теоретической плотности распределения: гистограмма была построена ранее, а для получения графика плотности наносим точки с координатами и соединяем их плавной кривой.