Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПОСТРОЕНИЕ ГИСТОГРАММЫ.doc
Скачиваний:
16
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
463 Кб
Скачать
☆

3.2. Проверка ошибок при оценке дисперсии

Для того, чтобы проверить возможные ошибки при оценке дисперсии исходной генеральной совокупности, имея две группы данных (выборка которых была сделана независимо друг от друга) и предполагая, что они получены из одной генеральной совокупности можно основываться на таблице распределения Фишера (F-распределение). При этом, сравнивая значение F0, вычисленное из данных, с сопоставимыми значениями из таблиц F-распределения, принимают решение отклонить или принять нулевую гипотезу.

Таблица F-распределения составлена так, что большая несмещенная оценка дисперсии принимается за числитель. Следует также иметь в виду то, что таблица предназначена для односторонней проверки и если понадобится проводить двухстороннюю проверку соотношения дисперсий при уровне значимости , то используют значения таблицы F-распределения для  (рис.3.1).

Порядок проверки гипотезы:

  1. Строят нулевую гипотезу:

Н0:е12 = е22.

  1. Строят альтернативную гипотезу:

Н1:е12 е22 (двухсторонняя проверка),

е12 е22 или е12 е22 (односторонняя проверка).

  1. Определяют несмещенные дисперсии е12, е22 из каждой выборки:

е12 = S1/Ф1, Ф1 = n1 - 1, (3.3)

е22 = S2/Ф2, Ф2 = n2 - 1. (3.4)

  1. Определяют соотношение несмещенных оценок дисперсии F0. В данном случае большее из двух е12, е22 принимается за числитель. Если е12 е22, то определяется величина:

F0 = е12/е22.

  1. Если за уровень значимости принять , то при двухсторонней проверке из табл.3 Приложения определяют значение Fф1, ф2, /2.

  2. Выносят решение. Если: F0 Fф1, ф2, /2, то принимают Н0 и считают, что в оценке дисперсии расхождений нет.

Если же F0 Fф1, ф2, /2, то принимают Н1 и считают, что в оценке дисперсии имеется расхождение.

Пример 3.3.

Измерив по шкале С Роквелла значение твердости после закалки, произведенной на высокочастотных закалочных устройствах А и В, получили следующие данные для каждого из них:

Устройство А

53,5

54,0

53,8

54,5

54,8

Устройство В

54,8

53,0

52,8

54,0

53,5

54,5

Можно ли утверждать, что в оценке рассеивания значений имеется расхождение?

  1. Н0:А2 = В2

  2. Н1:А2 В2.

  3. По формуле (2.3) определяют сумму квадратов отклонений:

  1. Определяют несмещенные оценки дисперсии:

А2 = SА/ФА = 1,11/4 = 0,2775

В2 = SВ/ФВ = 3,25/5 = 0,650.

  1. Определяют отношение дисперсий:

F0 = B2/A2 = 0,650/0,2775 = 2,34.

  1. Сравнивают предельные значения из таблицы F-распределения (табл.3 Приложения) с F0.

F5;4;0,025 = 9,36  F0.

  1. Выносят решение. Принимается нулевая гипотеза Н0, поскольку расхождения в оценках дисперсии от применения этих двух устройств не существенны.

3.3. Проверка различия средних арифметических

Обычно при сравнении существующего технологического процесса с усовершенствованным технологическим процессом, при сравнении производственной методики по способу А и В, при сопоставлении результатов работы группы А и группы В и т.д. среднее генеральной совокупности часто бывает неизвестно. В такого рода ситуациях рекомендуется осуществлять проверку, придерживаясь следующего порядка.

Прежде всего, определяют отношение дисперсий, полученных из несмещенных оценок е12, е22 для двух групп выборок, и осуществляют проверку по F-распределению, в результате чего убеждаются, что в дисперсии не обнаруживается существенного различия. В том случае, когда между е12 и е22 имеется существенное различие, то определить общую дисперсию 22 становится невозможным.

Если нет существенного различия между е12 и е22, то обозначая средние арифметические измеренных значений двух групп выборок n1, n2 через , а сумму квадратов через S1, S2, можно построить предположение, что дисперсия генеральной совокупности 2 оценивается общей для двух групп несмещенной оценкой :

= (3.6)

При проверке существенного различия средних арифметических в двух группах выборок целесообразно применить формулу:

(3.7)

и осуществлять проверку по t-распределению. При этом число степеней свободы равно Ф = n1+n2 - 2.

Объединив вместе все процедуры проверки при данной ситуации, получают:

  1. Н0:12 = 22, а также 1 = 2.

  2. Определяют дисперсии е12, е22 и осуществляют проверку по

F-критерию. Если нет существенного различия переходят к следую-

щему процессу.

  1. Н1:1 2.

  2. Определив е2, вычисляют t0.

  3. Сравнив t0 со значениями tф, из таблицы t-распределения при

Ф = n1+n2 - 2, делают выводы.

Пример 3.4.

Проверить, существенно ли различие в средних значениях твердости после закалки, произведенной на устройствах А и В, пользуясь данными примера 3.3.

Решение:

  1. Н0:А2 = В2, А = В.

  2. В результате проверки по F-критерию, как уже было описано выше, существенного различия не было установлено.

  3. Н1:А В.

  4. Определяют несмещенную оценку дисперсии по зависимости (2.6):

  1. Вычисляют по выражению (3.7) t0:

  1. Выносится решение:

t9;0.01 = 3.25  t0.

Существенного различия между средними значениями не установлено.