
1 Случай. Все выборки имеют одинаковый объем n .
Гипотеза проверяется по критерию Кочрена :
Порядок проверки гипотезы :
1) Подсчитываем G наблюдаемое .
По таблицам критических точек распределения Кочрена находим :
G кр ( ; k ; m ).
Здесь k = n - 1 - число степеней свободы; m - количество выборок.
Сравниваем наблюдаемое значение с критическим :
Если G набл < G кр то гипотезу можно принимать,
(различие
между
незначимо,
оно может быть объяснено случайностью
);
Если G набл > G кр то гипотезу принимать нельзя,
(различие между выборочными дисперсиями слишком значительно) .
2 Случай. Выборки имеют различные объемы: n 1 , n 2 , n 3 , . . . N l .
Гипотеза проверяется по критерию Бартлета :
Проверяется такая гипотеза с помощью критерия Стьюдента :
Для того, чтобы можно было пользоваться критерием Стьюдента, дисперсии нормальных распределений должны быть равны. Сформулируем гипотезу о равенстве дисперсий
и проверим ее по
критерию Фишера :
1) Подсчитываем
Fнаблюдаемое:
По таблицам критических точек распределения Фишера находим :
Fкр = F(0,05; 8, 9)= 3,23.
3) Так как Fнабл > Fкр , гипотезу о равенстве дисперсий принять нельзя, и значит нельзя пользоваться критерием Стьюдента. Другого критерия (при различных дисперсиях) нет.
Для того, чтобы прогнозировать поведение случайной величины,
нам нужно знать ее закон распределения: ряд распределения, функцию распределения F(x) или плотность распределения f(x). В некоторых случаях вид закона распределения предсказывает теория ( см. содержание первой контрольной работы). Другой путь получения закона распределения - проведение и обработка эксперимента над случайной величиной X.
Проводится n экспериментов над случайной величиной X. В каждом из них случайная величина принимает какое-то из своих возможных значений. В результате получаем n чисел { x 1 , x 2 , x 3 , . . . , x n }. Каждое число называется «варианта», все они вместе образуют «выборку», n - «объем выборки» .
Закон распределения - это соответствие между возможными значениями случайной величины и вероятностями того, что она примет эти значения. Но вероятность этих возможных значений мы можем найти экспериментально как относительную частоту . ( W(A)=m/n. n - число опытов, m - число появлений интересующего нас события ).
Рассмотрим дискретную случайную величину X. В опытах ее значения могут повторяться. Для каждого опытного значения x i найдем его частоту n i и относительную частоту w i = n i / n . Если записать в таблицу варианты x i и их частоты w i , то получим представление о ряде распределения :
|
x i |
x 1 |
x 2 |
. . . |
. . . |
x k |
|
w i |
w 1 |
w 2 |
. . . |
. . . |
w k |
Общее замечание: В опытах мы получаем только часть информации о случайной величине. В выборку попадает только часть возможных значений случайной величины, и относительная частота дает только приблизительное значение вероятности. Значит и закон распределения мы получаем из опыта не точно, а приблизительно.
2. У любой случайной величины есть числовые характеристики:
математическое ожидание, мода, медиана ;
дисперсия, среднеквадратическое отклонение и т. д..
Их мы тоже можем определить по опытным данным и тоже только приблизительно. Числа, которые мы подсчитаем по опытным данным и возьмем вместо математического ожидания, дисперсии и т.д., называют точечными оценками параметров распределения.
а). Для двух нормальных случайных величин X и Y получены выборки
x i |
3,7 |
4,9 |
5,6 |
6,1 |
|
y i |
3,4 |
4,2 |
5,1 |
|
n i |
2 |
4 |
2 |
3 |
|
m i |
4 |
3 |
2 |
|
Проверить гипотезу о равенстве математических ожиданий при уровне значимости
= 0,05 .
Объемы выборок : n = 11; m = 9.
Для каждой
выборки подсчитываем выборочные
средние:
Формулируем гипотезу о равенстве математических ожиданий :
Проверяется такая гипотеза с помощью критерия Стьюдента :
Подсчитаем еще исправленные дисперсии для обеих выборок :
Теперь проверяем гипотезу:
Подсчитываем наблюдаемое значение критерия:
По таблицам критических точек распределения Стьюдента находим
Сравниваем наблюдаемое значение с критическим :
Это значит, что выборочные средние различаются значимо. Гипотезу о равенстве математических ожиданий следует отвергнуть.