Функция распределения -Колмогорова.
При
применении критерия согласия, рассчитанное
значение
используют следующим образом:
Задают уровень значимости критерия q
Находят
соответствующее ему значение
(
находят
из специальных таблиц, где указаны
уровни значимости или вероятности Р
(
)
и соответствующее им
)
Если вычисленное значение
,
то гипотеза отвергается, т.к. наблюдаемое
рассогласование статистических данных
и теоретического распределения слишком
велико – значимо
(и маловероятно).Если
,
то гипотеза
о законе распределения F(x)
принимается,
т.е. статистические данные не противоречат
теоретическому распределению (отклонения
незначимы).
Недостатки критерия – Колмогорова:
Критерия можно применить только для непрерывных С.В.
Параметры распределения F(x) должны быть известны из каких-либо теоретических соображений и не могут выбираться путём статистического оценивания. В противном случае критерий даёт заведомо заниженные значения , т.к. не учитывается уменьшение числа степеней свободы, и поэтому мы рискуем принять как правдоподобную гипотезу ту, которая в действительности плохо согласуется с опытными данными.
Пример: Результаты измерений 1000 деталей приведены в таблице в виде сгруппированной выборки:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
98.0 |
98.5 |
99.0 |
99.5 |
100.0 |
100.5 |
101.0 |
101.5 |
102.0 |
102.5 |
|
21 |
47 |
87 |
158 |
181 |
201 |
142 |
97 |
41 |
25 |
Проверить,
используя критерий согласия
–
Колмогорова,
согласованность выборки с нормальным
законом распределения (НЗР) с параметрами
с уровнем значимости q
= 0,1.
Статистическая функция распределения F*(x) может быть найдена как
Теоретическая функция распределения F(x) имеет вид:
Результаты вычислений F*(x) и F(x) приведены в таблице
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
0 |
0.021 |
0.068 |
0.155 |
0.313 |
0.494 |
0.695 |
0.837 |
0.934 |
0.975 |
|
0.0060 |
0.00228 |
0.0668 |
0.1587 |
0.3085 |
0.5000 |
0.6915 |
0.8413 |
0.9332 |
0.9772 |
|
0.0060 |
0.0018 |
0.0012 |
0.0037 |
0.0045 |
0.0060 |
0.0035 |
0.0043 |
0.0008 |
0.0022 |
По
таблице
распределения для уровня значимости q
= 0,1 соответствует
.
Т.к.
,
то гипотеза принимается.
Критерий согласия χ2-Пирсона
Является одним из наиболее часто встречающихся критериев. Свободен от недостатков критерия λ-Колмогорова. Может применяться как для непрерывных, так и для дискретных случайных величин. Не требует знания (априорного) закона распределения.
Пусть
произведено n
независимых экспериментов (наблюдений)
с.в. Х.
Результаты опытов оформляют в виде
статистического ряда, имеющего К
разрядов:
Требуется
проверить, согласуются ли экспериментальные
данные с гипотезой о том, что с.в. Х
имеет
данный закон распределения, заданный
функцией F(x)
или
(x).
Этот закон распределения назовём
«теоретическим».
Зная теоретический закон распределения, найдём значения вероятности (теоретические) попадания с.в. в каждый из разрядов, т.е.:
В
качестве меры расхождения теоретического
и статистического распределений
принимается сумма квадратов отклонений
,
взятых с некоторыми весами Сi,
т.е.:
Пирсон
показал,
что при
и при
больших n,
закон распределения с.в. U
практически
не зависит от функции распределения
F(x)
и
от числа опытов n,
а зависит
только от
числа разрядов K
и при увеличении n
приближается к так называемому
«распределению
χ2».
При этом мера расхождения имеет вид:
Где
– число значений с.в. Х в каждом разряде.
Распределение
зависит от параметра
,
называемого «числом
степеней свободы»
распределения. Оно определяется следующим
образом:
Где:
К – число разрядов статистического
ряда, S
– число
дополнительных связей,
налагаемых на вероятности P*k
и Pk.
при их вычислениях. Оно равно
количеству оцениваемых по статистическим
данным параметров «теоретического»
закона распределения (например mx
= mx*;
Dx
= Dx*
--
две связи), плюс требование:
,
( еще одна связь, налагаемая на значения
P*k
во всех случаях).
Распределение Пирсона приведено в таблицах.
При использовании критерия Пирсона необходимо иметь в виду, что близость распределения меры U к распределению зависит от того на сколько верно выбрано разбиение на разряды. Необходимо, чтобы число значений с.в. Х, попадающих в разряды статистического ряда, было не менее 5-7.
