Teoria_veroyatnostey
.pdfGDE nx { ^ISLO \LEMENTOW WYBORKI MENX[IH x (nx = P ni { SUMMA NA-
xi<x
KOPLENNYH ^ASTOT), n { OB_EM WYBORKI, NAZYWAETSQ \MPIRIT^ESKOJ FUNKCIEJ RASPREDELENIQ.
|MPIRI^ESKAQ FUNKCIQ RASPREDELENIQ OBLADAET WSEMI SWOJSTWAMI FUNKCII RASPREDELENIQ. oNA RAWNA NUL@ DLQ x < xmin, I EDINICE DLQ
x > xmax, I NE UBYWAET. eSLI W WYBORKE WSE xn RAZLI^NY, TO \MPIRI- ^ESKAQ FUNKCIQ RASPREDELENIQ RASTET SKA^KAMI WELI^INY n1 W KAVDOJ IZ TO^EK x1; x2; :::; xn. i W \TOM SLU^AE ONA SOWPADAET S ZAKONOM RAS- PREDELENIQ DISKRETNOJ SLU^AJNOJ WELI^INY, PRINIMA@]EJ ZNA^ENIQ x1; x2; :::; xn S WEROQTNOSTQMI n1 :
eSLI TEORETI^ESKAQ FUNKCIQ RASPREDELENIQ F(x) OPREDELQET WERO- QTNOSTX SOBYTIQ X < x, TO Fn(x) OPREDELQET STATISTI^ESKU@ ^ASTOTU \TOGO SOBYTIQ W n \KSPERIMENTAH. w SOOTWETSTWII S ZAKONOM BOLX[IH ^ISEL (TEOREMA bERNULLI) PRI KAVDOM FIKSIROWANNOM x \MPIRI^ES- KAQ FUNKCIQ RASPREDELENIQ SHODITSQ PO WEROQTNOSTI K TEORETI^ESKOJ
F(x). |
j |
|
; |
|
j |
|
n!1 |
|
|
|
|||
lim P ( |
F (x) |
|
Fn(x) |
|
< " ) = 1 (" > 0): |
zAME^ANIE. mOVNO STROITX \MPIRI^ESKU@ FUNKCI@ RASPREDELE- NIQ KAK PO STATISTI^ESKIM ^ASTOTAM, TAK I PO GRUPPIROWANNYM STA- TISTI^ESKIM ^ASTOTAM DLQ L@BYH SLU^AJNYH WELI^IN.
nAGLQDNOJ OCENKOJ PLOTNOSTI WEROQTNOSTEJ f(x) (f(x) = F 0(x)) QW- LQETSQ GISTOGRAMMA OTNOSITELXNYH ^ASTOT. pUSTX W SOOTWETSTWII S
(3) ILI (4) PROMEVUTOK [xmin; xmax] RAZBIT NA k INTERWALOW (ai ai+1)
DLINY h I n ^ISLO \LEMENTOW WYBORKI, POPAW[IH W i-J INTERWAL |
|
||||
i |
|
|
|
|
|
n |
+ n + |
: : : + n = n: |
|
||
1 |
2 |
|
|
k |
|
iSHODQ IZ SWOJSTWA FUNKCII PLOTNOSTI |
|
||||
P ( ai < X < ai+1 ) f(x) h |
(6) |
||||
PRI MALYH h; ZA OCENKU PLOTNOSTI f(x) PRINIMAETSQ |
|
||||
|
|
n |
|
|
|
fn(x) = |
i |
ai < x < ai+1; |
(7) |
||
n h |
|
||||
ZDESX n =(nh) { PLOTNOSTX OTNOSITELXNYH ^ASTOT n =n: |
|
||||
i |
|
|
|
i |
|
oPREDELENIE. gISTOGRAMMA OTNOSITELXNYH ^ASTOT SOSTOIT IZ
PRQMOUGOLXNIKOW S OSNOWANIQMI [ai ; ai+1] I WYSOTAMI (7). |
n |
|
|
pLO]ADX KAVDOGO PRQMOUGOLXNIKA RAWNQETSQ fn(x)h = |
I W SO- |
||
i |
|||
|
n |
|
OTWETSTWII S (6), (7) OCENIWAET WEROQTNOSTX POPADANIQ ISSLEDUEMOJ
93
SLU^AJNOJ WELI^ENY W INTERWAL (ai; ai+1) PO WYBORKE. pLO]ADX VE
WSEJ FIGURY, SOSTOQ]EJ IZ |
PRQMOUGOLXNIKOW, RAWNA EDINICE |
||||||
k n |
= |
1 k |
n |
= |
n |
= 1; |
|
|
i |
n i=1 |
n |
||||
i=1 n |
|
i |
|
|
|||
X |
|
|
X |
|
|
|
|
^TO SOOTWETSTWUET SWOJSTWU PLOTNOSTI WEROQTNOSTEJ
+Z1f(x)dx = 1:
;1
tAKIM OBRAZOM, SRAWNIWAQ POSTROENNU@ GISTOGRAMMU S GRAFIKAMI IZWESTNYH PLOTNOSTEJ, POLU^A@T PERWU@ \KSPERIMENTALXNU@ OCENKU DLQ NEIZWESTNOJ f(x): nAPRIMER, MOVNO WYDWINUTX GIPOTEZU O KON- KRETNOM ZAKONE RASPREDELENIQ IZU^AEMOJ SLU^AJNOJ WELI^INY.
pRIMER 1. pREDSTAWITX WYBORKU 55 NABL@DENIJ W WIDE TABLICY
^ASTOT, ISPOLXZUQ 7 INTERWALOW GRUPPIROWKI. wYBORKA: |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
17 |
19 |
23 |
18 |
21 |
15 |
|
16 |
13 |
20 |
18 |
15 |
20 |
14 |
20 |
16 |
14 |
20 |
19 |
15 |
|||||
19 |
16 |
19 |
15 |
22 |
21 |
|
12 |
10 |
21 |
18 |
14 |
14 |
17 |
16 |
13 |
19 |
18 |
20 |
24 |
|||||
16 |
20 |
19 |
17 |
18 |
18 |
|
21 |
17 |
19 |
17 |
13 |
17 |
11 |
18 |
19 |
19 |
17 |
|
|
|||||
|
rAZMAH |
WYBORKI |
xmax ; xmin |
= 24 ; 10 = 14: |
|
dLINA |
INTERWALA |
|||||||||||||||||
h = 14=7 = 2: rEZULXTATY GRUPPIROWKI SWEDENY W TABLICU 3.1. |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
t A B L I C A 3.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
nOMER |
|
|
gRANICY |
|
sEREDINA |
~ASTOTA |
|
nAKOP- |
|
oTNOSI- |
nAKOP. |
|
||||||||||
|
|
INTERWALA |
INTERWALA |
|
INTERWALA |
|
ni |
|
|
LENNAQ |
|
TELXNAQ |
OTN. |
|
||||||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
xi |
|
|
|
|
^ASTOTA |
|
^ASTOTA |
^ASTOTA |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
jP |
|
|
|
|
jP |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i nj |
|
|
ni =n |
i nj =n |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
|
|
10{12 |
|
|
|
11 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
0,0364 |
0,0364 |
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
12{14 |
|
|
|
13 |
|
|
4 |
|
|
6 |
|
|
0,0727 |
0,1091 |
|
|||
|
|
|
3 |
|
|
14{16 |
|
|
|
15 |
|
|
8 |
|
|
14 |
|
|
0,1455 |
0,2546 |
|
|||
|
|
|
4 |
|
|
16{18 |
|
|
|
17 |
|
|
12 |
|
|
26 |
|
|
0,2182 |
0,4728 |
|
|||
|
|
|
5 |
|
|
18{20 |
|
|
|
19 |
|
|
16 |
|
|
42 |
|
|
0,2909 |
0,7637 |
|
|||
|
|
|
6 |
|
|
20{22 |
|
|
|
21 |
|
|
10 |
|
|
52 |
|
|
0,1818 |
0,9455 |
|
|||
|
|
|
7 |
|
|
22{24 |
|
|
|
23 |
|
|
3 |
|
|
55 |
|
|
0,0545 |
1,0000 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pRIMER 2. pOSTROITX POLIGON GRUPPIROWANNYH ^ASTOT I GISTO- GRAMMU OTNOSITELXNYH ^ASTOT PRIMERA 1.
pO REZULXTATAM GRUPPIROWKI (SM. TABLICU 3.1) STROIM POLIGON ^AS- TOT (RIS. 1) I GISTOGRAMMU (RIS. 2) { PRQMOUGOLXNIKI S WYSOTAMI
94
n |
= |
n |
i |
i |
|
h |
|
2 |
rIS. 1 |
rIS. 2 |
pRIMER 3. pOSTROITX GRAFIKI \MPIRI^ESKIH FUNKCIJ RASPREDELE- NIQ PO ISHODNYM I GRUPPIROWANNYM WYBORKAM PRIMERA 1.
zAPI[EM ISHODNYE DANNYE W WIDE STATI^ESKOGO RQDA.
xi |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
ni |
1 |
1 |
1 |
3 |
4 |
3 |
6 |
7 |
7 |
9 |
6 |
4 |
1 |
1 |
1 |
tAK KAK x1 = 10; A x55 = 24; TO Fn(x) = 0 PRI x 10 I Fn(x) = 1 PRI x > 24: nA POLUINTERWALE (10; 24] \MPIRI^ESKU@ FUNKCI@ RASPREDELE-
NIQ Fn(x) STROIM S ISPOLXZOWANIEM STATI^ESKOGO RQDA. nAPRIMER,
Fn(15) = |
1 + 1 + 1 + 3 + 4 |
= |
2 |
|
|
||
55 |
11 |
w REZULXTATE POLU^AEM GRAFIK Fn(x); IZOBRAV<NNYJ NA RISUNKE 3.
Fn(x) 6
1
0,8
0,6
0,4
0,2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
x |
rIS. 3
95
aNALOGI^NO STROITSQ GRAFIK Fn(x) PO GRUPPIROWANNYM DANNYM TAB- LICY 3.1. w \TOM SLU^AE IMEET SKA^KI W TO^KAH, SOOTWETSTWU@- ]IH SEREDINAM INTERWALOW GRUPPIROWKI (SM. RIS. 4).
Fn(x) 6
1
0,8
0,6
0,4
0,2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
x |
rIS. 4
3.3sTATISTI^ESKIE OCENKI ^ISLOWYH HARAKTERIS- TIK SLU^AJNYH WELI^IN I IH SWOJSTWA
pUSTX Q { ^ISLOWAQ HARAKTERISTIKA IZU^AEMOJ SLU^AJNOJ WELI^INY S NEIZWESTNOJ FUNKCIEJ RASPREDELENIQ. nAPRIMER, M(X); D(X); (X). (eSLI f(x) IZWESTNA, TO ONI MOGUT BYTX WY^ISLENY PO FORMULAM
+ |
+ |
|
|
M(X) = Z1xf(x)dx; |
D(X) = Z1x2f(x)dx;M2(X); (X) = q |
|
|
D(X)): |
|||
;1 |
;1 |
|
|
w NEKOTORYH SLU^AQH WID FUNKCII RASPREDELENIQ IZWESTEN, NO W NE< MOGUT WHODITX NEIZWESTNYE PARAMETRY. nAPRIMER, W PLOTNOSTX NOR- MALXNO RASPREDEL<NNOJ SLU^AJNOJ WELI^INY
f(x) = p21 e; |
2;2 |
||
|
|
|
(x a)2 |
WHODQT DWA PARAMETRA ; a (a = M(X); = qD(X)).
96
dLQ POLU^ENIQ PRIBLIV<NNYH ZNA^ENIJ (OCENOK) Q ^ISLOWYH HA- RAKTERISTIK SLU^AJNYH WELI^IN ILI PARAMETROW IH FUNKCIJ RASPRE-Q) ISPOLXZU@T WYBORO^NYE ZNA^ENIQ.
oPREDELENIE. sTATISTI^ESKAQ OCENKA Q { \TO NEKOTORAQ FUNK- CIQ OT REZULXTATOW NABL@DENIJ (OT WYBORO^NYH ZNA^ENIJ), PREDNA- ZNA^ENNAQ DLQ STATISTI^ESKOGO OCENIWANIQ NEIZWESTNYH ^ISLOWYH HARAKTERISTIK SLU^AJNOJ WELI^INY I PARAMETROW EE FUNKCII RAS- PREDELENIQ.
iMEEM
Q = T(X1; X2; : : : ; Xn);
GDE Q { OCENKA WELI^INY Q: T (X1; X2; : : : ; Xn) { FUNKCIQ OT \LEMENTOW WYBORKI, EE NAZYWA@T STATISTIKOJ.
pRI FIKSIROWANNOJ FUNKCII T (STATISTIKE) OCENKA Q ZAWISIT OT SLU^AJNYH WYBORO^NYH ZNA^ENIJ, I SWQZI S \TIM QWLQETSQ SLU^AJNOJ WELI^INOJ. eE FUNKCI@ RASPREDELENIQ NAZYWA@T WYBORO^NYM RASPRE- DELENIEM OCENKI. oCENKA Q ZAWISIT OT WYBORO^NYH ZNA^ENIJ I OT WIDA FUNKCII T (STATISTIKI).
qSNO, ^TO W KA^ESTWE OCENOK SLEDUET BRATX TAKIE STATISTKI, ZNA^E- NIQ KOTORYH DLQ RAZLI^NYH WYBOROK BYLI BY W OPREDEL<NNOM SMYSLE BLIZKI K ISTINNYM ZNA^ENIQM OCENIWAEMYH PARAMETROW. vELATELX- NO TAKVE, ^TOBY S UWELI^ENIEM OB_<MA WYBORKI NAD<VNOSTX OCENKI WOZRASTALA.
kA^ESTWO OCENOK HARAKTERIZUETSQ TREMQ OSNOWNYMI SWOJSTWAMI. 1. COSTOQTELXNOSTX OCENKI.
oPREDELENIE. oCENKA Q = T (X1; X2; :::; Xn) NAZYWAETSQ SOSTOQ- TELXNOJ DLQ Q; ESLI ONA PO WEROQTNOSTI SHODITSQ K Q PRI NEOGRA- NI^ENNOM UWELI^ENII WELI^INY n { OB_EMA WYBORKI
lim |
P ( |
Q |
Q < ) = 1; DLQ L@BOGO |
" > 0: |
n!1 |
j |
|
; j |
|
2. nESME]<NNOSTX OCENKI.
oPREDELENIE. oCENKA Q = T (X1; X2; : : : ; Xn) NAZYWAETSQ NESME]N- NOJ DLQ WELI^INY Q, ESLI
M(Q ) = Q;
T. E. MATEMATI^ESKOE OVIDANIE Q RAWNQETSQ ISTINNOMU ZNA^ENI@
Q.
pRI WYPOLNENII \TOGO SWOJSTWA, OCENKI NE DA@T SISTEMATI^ESKIH O[IBOK (W ODNU STORONU) PRI IZMENENII WYBORO^NYH ZNA^ENIJ.
97
3. |FFEKTIWNOSTX OCENKI.
pUSTX V SREDNEKWADRATI^ESKAQ O[IBKA OCENKI
V = M(Q ; Q)2: eSLI OCENKA NESME]<NNAQ, TO
V = M(Q ; Q)2 = M(Q ; M(Q ))2 = D(Q );
T. E. W \TOM SLU^AE O[IBKA OCENKI SOWPADAET S E< DISPERSIEJ. i QS- NO, ^TO W \TOM SLU^AE OCENKA S NAIMENX[EJ DISPERSIEJ QWLQLASX BY NAILU^[EJ W SMYSLE TO^NOSTI. i NAILU^[EJ BYLA BY OCENKA S V = 0. nO OKAZYWAETSQ, DLQ NESME]<NNYH OCENOK SU]ESTWUET NIVNQQ GRANICA DLQ DISPERSII O[IBOK, NE RAWNAQ NUL@.
oPREDELENIE. nESME]ENNAQ OCENKA Q NAZYWAETSQ \FFEKTIWNOJ, ESLI ONA IMEET NAIMENX[U@ DISPERSI@ SREDI DRUGIH NESME]ENNYH OCE-
NOK. |
|
|
|
pUSTX Q |
= T1(X1; X2 |
; :::; Xn); Q = T2(X1; X2; :::; Xn) DWE RAZLI^NYE |
|
1 |
|
2 |
|
NESME]<NNYE OCENKI DLQ Q. eSLI D(Q ) |
< D(Q ); TO OCENKA Q1 BOLEE |
||
|
|
1 |
2 |
\FFEKTIWNAQ, ^EM Q2.
zAME^ANIE. rASSMOTRENNYE OCENKI Q QWLQ@TSQ SLU^AJNYMI WELI- ^INAMI (^ISLAMI) I W SWQZI S \TIM IH NAZYWA@T TO^E^NYMI OCENKAMI.
3.4mETODY POLU^ENIQ TO^E^NYH OCENOK
3.4.1wYBORO^NYE (\MPIRI^ESKIE) ^ISLOWYE HARAKTERISTI- KI
iSHODQ IZ \MPIRI^ESKOJ FUNKCII RASPREDELENIQ PRIHODIM K
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
= n |
X |
Xi |
{ |
WYBORO^NOE SREDNEE |
, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
2 |
= |
n |
X |
(Xi ; X) |
2 |
{ |
WYBORO^NAQ DISPERSIQ |
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k = |
|
X |
Xik |
{ WYBORO^NYJ MOMENT k-GO PORQDKA, |
||||||||
|
|
n i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
KOTORYE QWLQ@TSQ TO^E^NYMI OCENKAMI SOOTWETSTWENNO DLQ D(x); k. ( k { TEORETI^ESKIJ MOMENT k-GO PORQDKA.)
(8)
(9)
(10)
M(X);
98
iSSLEDUEM \TI OCENKI. u^ITYWAQ, ^TO Xi { NEZAWISIMYE SLU^AJNYE
WELI^INY I IME@T TAKU@ VE FUNKCI@ RASPREDELENIQ, ^TO I SLU^AJNAQ WELI^INA X (M(X) = M(Xi) = a; D(X) = D(Xi) = 2), POLU^AEM
|
|
1 |
n |
Xi1 = |
1 |
M 0 |
n |
Xi1 |
= |
1 |
n |
M(Xi) = |
||
M(X) = M 0 |
n |
|
n |
|
n |
|
||||||||
|
@ |
i=1 |
A |
|
i=1 |
A |
|
i=1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
X |
n |
|
|
@X |
|
|
X |
|
||||
|
= |
1 |
a = |
na |
= a = M(X): |
|
(11) |
|||||||
|
n |
|
n |
|
||||||||||
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tAKIM OBRAZOM, WYBORO^NAQ SREDNQQ (7) QWLQETSQ NESME]<NNOJ OCENKOJ DLQ MATEMATI^ESKOGO OVIDANIQ.
u^ITYWAQ, ^TO DISPERSII Xi RAWNOMERNO OGRANI^ENY D(Xi) = 2, ZAPI[EM ZAKON BOLX[IH ^ISEL (TEOREMA ~EBY[EWA)
|
|
1 |
n |
|
|
|
1 n |
M(Xi) < "1 |
|
|||
nlim P 0 n |
i=1 |
Xi ; n |
i=1 |
= 1: |
||||||||
!1 |
@ |
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
||
i W NA[EM SLU^AE |
|
X |
|
|
|
|
X |
|
|
|||
|
n!1 |
|
j |
|
; |
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
< ") = 1: |
|
||||||
|
lim P ( |
|
M(X) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zNA^IT, WYBORO^NAQ SREDNQQ X QWLQETSQ I SOSTOQTELXNOJ OCENKOJ DLQ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
MATEMATI^ESKOGO OVIDANIQ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iSSLEDUEM WYBORO^NU@ DISPERSI@ S |
wNA^ALE WY^ISLIM D(X). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
@ |
|
|
X |
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
@X |
A |
= |
|
|
|
|
X |
D(Xi) = |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||
D(X) = D 0 |
n |
|
|
|
|
Xi1 = 2 D |
0 |
|
|
|
Xi1 |
n |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|
|
n 2 |
|
|
|
|
2 |
D(X) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
X |
2 |
|
= |
|
|
|
|
= |
|
|
= |
|
|
|
|
|
: |
|
|
|
|
|
(12) |
||||||||
|
|
|
|
|
n |
2 |
|
|
2 |
|
n |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
dALEE, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
S = n |
X |
(Xi ; X) = |
n |
X |
((Xi ; a) ; (X ; a)) = |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
i=1 |
i=1 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
n |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|
2 |
|
||||
= n |
X |
(Xi |
; a) |
|
; n(X |
|
; a) |
X |
(Xi |
; a) + n |
|
X |
(X ; a) = |
||||||||||||||||||||||||||||
i=1 |
|
|
i=1 |
|
i=1 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
n |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
||||||||
= n |
X |
(Xi ; a) |
|
; n(X |
; a)( |
X |
Xi |
; na) + nn(X ; a) = |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
i=1 |
|
i=1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||
= |
n |
X |
(Xi ; a) ; n(X ; a)n(X ; a) + (X ; a) = |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
i=1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= n |
X |
(Xi ; a) ; (X ; a) : |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tEPERX |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
n |
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
A |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
@ |
|
X |
(Xi |
; a) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
M(S ) = M 0n |
i=1 |
|
; (X ; a) 1 = |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
n |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
n |
X |
M(Xi ; a) ; M(X ; a)) = |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
i=1 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
= n |
X |
M(Xi ; M(Xi)) |
; M(X ; M(X))) |
|
= |
|||||||||||||||||||
|
i=1 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
n |
|
|
|
D(X) |
|
||||
|
= n |
X |
|
D(Xi) ; D(X) = n |
X |
D(X) ; n |
|
= |
|||||||||||||||||
|
i=1 |
i=1 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
= |
1 nD(X) |
; |
D(X) |
= D(X) |
; |
D(X) |
= n ; 1D(X): |
||||||||||||||||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
n |
|
|
n |
|
|
zDESX U^LI (11), (12). pOLU^ILI, ^TO
(13)
(14)
M(S2) = n ; 1D(X) 6= D(X); n
I PO\TOMU, WYBORO^NAQ DISPERSIQ (9) QWLQETSQ SME]<NNOJ OCENKOJ DLQ DISPERSII.
tAK KAK lim = 1, TO IZ (13) POLU^AEM
n!1
lim |
|
M(S2) = lim |
n ; 1D(X) = D(X); |
|
||||||||||||||
n!1 |
|
|
|
|
|
n!1 |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|||
I OTS@DA SLEDUET, ^TO OCENKA S2 (9) QWLQETSQ ASIMPTOTI^ESKI NESME- |
||||||||||||||||||
]<NNOJ DLQ DISPERSII. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
wOZXM<M WMESTO S2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
|
n |
|
2 |
|
|
n |
|
|
|
|
||
S |
2 |
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|||||
|
|
= n |
1 |
(Xi ; X) |
= n |
1 S |
|
(15) |
||||||||||
|
|
|
i=1 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(S 2 { "ISPRAWLENNAQ" WYBORO^NAQ DISPERSIQ). |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
iMEEM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M(S 2) = |
|
|
n |
M(S2) = |
|
n n |
; 1D(X) = D(X): |
|
||||||||||
|
n ; 1 |
|
n ; 1 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
tAK ^TO OCENKA S 2 (15) QWLQETSQ UVE NESME]<NNOJ DLQ D(X): mOVNO POKAZATX, ^TO ONA QWLQETSQ SOSTOQTELXNOJ DLQ D(X).
100
uPRAVNENIE. dOKAZATX, ^TO
2 1 |
|
n |
2 |
2 |
2 |
|
|
1 |
|
|
n |
2 |
2 |
|
|
X |
|
|
|
|
; |
|
|
X |
|
||
S = n |
( |
xi |
; nX ); S |
|
= n |
1 |
( |
xi |
; nX ): |
||||
i=1 |
|
|
i=1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zAME^ANIE. nA PRAKTIKE PRI BOLX[IH n (n > 100) WMESTO S 2 IS- POLXZU@T S2:
pRIMER 4. wY^ISLITX WYBORO^NU@ "ISPRAWLENNU@" DISPERSI@ DLQ WYBORKI OB_EMA n = 10: 3, 7, 7, 0, 2, 1, 2, 3, 5, 4.
pREDWARITELXNO NAHODIM
10 |
|
|
10 |
2 |
|
|
34 |
|
||
X |
|
|
X |
|
|
|||||
xi = 34; |
xi |
= 166; X = |
10 |
= 3; 4: |
||||||
i=1 |
i=1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
tOGDA |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
S 2 = |
|
(166 |
; 10 3; 42) = 5; 6: |
|||||||
|
||||||||||
10 ; 1 |
3.4.2 mETOD MOMENTOW
pUSTX PLOTNOSTX WEROQTNOSTI
NOJ WELI^INY ZAWISIT OT k PARAMETROW (NEIZWESTNYH).
mETOD MOMENTOW POLU^ENIQ OCENOK Q ; Q |
; : : : ; Q SOSTOIT W SLEDU@- |
1 2 |
k |
]EM: |
|
PRIRAWNIWA@TSQ k PERWYH TEORETI^ESKIH I \MPIRI^ESKIH (PO WY- |
BORKE) MOMENTOW, I IZ POLU^ENNOJ SISTEMY k URAWNENIJ S k NEIZWEST- NYMI OPREDELQ@TSQ OCENKI.
|
1 n |
xj = |
+1 |
xjf(x; Q ; Q ; :::; X )dx |
(j = 1; 2; : : : ; k) |
(16) |
||
|
|
Z |
|
|||||
|
n i=1 i |
|
1 2 |
k |
|
|
||
|
X |
|
;1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
j |
|
|
j |
)). w (16) SLEWA \MPIRI^ESKIE, SPRAWA TEORETI^ES- |
||||
(X |
= j; j = M(X |
|||||||
KIE MOMENTY. |
|
|
|
|
|
|
|
zAME^ANIE. w METODE MOMENTOW MOVNO PRIRAWNIWATX CENTRALXNYE TEORETI^ESKIE I \MPIRI^ESKIE MOMENTY k = mk
2 |
|
1 n |
2 |
|
|
k = M[(X ; M(X)) |
]; mk = |
n |
i=1 |
(xi ; X) |
: |
|
|
|
X |
|
|
pRIMER 5. nAJTI METODOM MOMENTOW PO WYBORKE x1; x2; : : : ; xn TO^E^- NU@ OCENKU NEIZWESTNOGO PARAMETRA POKAZATELXNOGO RASPREDELENIQ, PLOTNOSTX KOTOROGO f(x) = e; x (x 0):
101
rE[ENIE. pRIRAWNIWAEM NA^ALXNYJ TEORETI^ESKIJ MOMENT PERWO- GO PORQDKA ( 1 RAWNYJ M(X)) \MPIRI^ESKOMU MOMENTU PERWOGO PORQDKA RAWNOMU X; POLU^AEM
M(X) = X:
pRINQW WO WNIMANIE, ^TO MATEMATI^ESKOE OVIDANIE POKAZATELXNOGO RASPREDELENIQ RAWNO 1= ; IMEEM
1= = X:
oTS@DA
= 1=X:
iTAK, ISKOMAQ TO^E^NAQ OCENKA PARAMETRA POKAZATELXNOGO RASPRE- DELENIQ RAWNA WELI^INE, OBRATNOJ WYBORO^NOJ SREDNEJ
= 1=X:
pRIMER 6. nAJTI METODOM MOMENTOW PO WYBORKE x1; x2; : : : ; xn TO^E^- NYE OCENKI NEIZWESTNYH PARAMETROW a I NORMALXNOGO RASPREDELENIQ
|
1 |
2 |
2 |
|
|
f(x) = |
p |
|
e;(x;a) |
=(2 |
): |
2 |
|
rE[ENIE. pRIRAWNIWAEM NA^ALXNYJ TEORETI^ESKIJ MOMENT PERWO- GO PORQDKA 1 = M(X) \MPIRI^ESKOMU MOMENTU PERWOGO PORQDKA RAW-
NOMU X, I TAKVE CENTRALXNYJ TEORETI^ESKIJ MOMENT WTOROGO PORQDKA2 = D(X) CENTRALXNOMU \MPIRI^ESKOMU MOMENTU WTOROGO PORQDKA
m2 |
= S2 |
|
|
|
|
2 = m2: |
|
|
1 = X; |
|
|
|
|
2 |
): |
|
(M(X) = X; D(X) = S |
pRINQW WO WNIMANIE, ^TO MATEMATI^ESKOE OVIDANIE NORMALXNOGO RASPREDELENIQ RAWNO PARAMETRU a, DISPERSIQ RAWNA 2 IMEEM:
|
|
2 |
2 |
: |
a = X; |
|
= S |
oTS@DA POLU^AEM ISKOMYE TO^E^NYE OCENKI PARAMETROW NORMALXNOGO
RASPREDELENIQ: |
|
p |
|
|
|
= |
2 |
: |
|
a = X; |
|
S |
102