Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Teoria_veroyatnostey

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
929.77 Кб
Скачать

GDE 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

Fn(x)

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

DELENIQ Q (Q

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

n;1 n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

f(x; Q1; Q2; :::; Qk) IZU^AEMOJ SLU^AJ-

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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]