- •Федеральное агентство по образованию московский государственный технический университет «мами»
- •Б.А.Дидусёв
- •Часть 2. Математический аппарат исследования надёжности технических
- •Содержание
- •1.Математический аппарат исследования
- •1.1.Основные предпосылки.
- •1.2.Качество статистической информации.
- •2.Первичная обработка экспериментального
- •2.1.Упорядочение выборочных наблюдений.
- •2.2.Вычисление частостей (относительных частот).
- •2.4.Графическое представление статистических выборок.
- •2.5.Пример первичной обработки экспериментальных данных.
- •3.Вероятностные распределения, используемые
- •3.1.Общие замечания.
- •4. Точечные и интервальные оценки
- •5.Анализ однородности исходного
- •5.1.Цель анализа и общие подходы.
- •5.2. Дисперсионный анализ при оценке однородности выборок.
- •5.3.Критерий Вилкоксона.
- •5.4.Критерий Смирнова – Колмогорова.
- •6.Оценка параметров распределения
- •6.1.Метод моментов.
- •6.2.Метод максимального правдоподобия (метод наибольшего правдоподобия, метод максимума правдоподобия).
- •6.3.Метод квантилей.
- •6.4.Графический метод.
- •7.Проверка согласия эмпирического
- •7.1.Общие принципы оценки расхождения.
- •7.2.Критерий согласия λ.
- •7.3.Критерий согласия χ2.
- •7.4.Критерий ω2.
- •8. Представление эмпирического распределения
- •9.Корреляционный (регрессионный) анализ
- •10.Дисперсионный и последовательный анализы
- •10.1Дисперсионный анализ как факторный анализ.
- •10.2.Последовательный анализ.
7.2.Критерий согласия λ.
При использовании критерия λ определяют максимальное значение разности накопленной частости Fn(x) и вероятности F(x)
Dn = max [ Fn(x) – F(x) ] (44)
и вычисляют λ = Dn√n. (45)
Задаются доверительной вероятностью γ = P( λn ≤ λn табл), (46)
где
λn табл – табличное значение λn для заданной доверительной вероятности γ.
Если λn ≤ λn табл , то делают заключение, что нет оснований отвергать принятую гипотезу. Если λn > λn табл , то гипотезу отвергают.
7.3.Критерий согласия χ2.
При использовании критерия χ2 вычисляют
k
χ2 = ∑ (mi – Mi)2 / Mi , (47)
i-1
где k – число интервалов разбиения; mi – число отказов, попавших в i й интервал;
Mi – математическое ожидание числа отказов в i –м интервале при принятой гипотезе.
Задаются доверительной вероятностью γ = P( χ2 ≤ χ2табл ), (48)
где χ2табл – табличное значение χ2 для заданной доверительной вероятности γ.
Если χ2 ≤ χ2табл , то для принятой доверительной вероятности гипотезу о согласии опытного и теоретического распределений принимают, в противном случае – отвергают.
7.4.Критерий ω2.
При использовании этого критерия в качестве меры отклонения эмпирической функции распределения Fn(x) выборки от теоретической функции F(x) используют величину
∞
ω2 = ∫ [Fn(x) – F(x)]2 dF(x). (49)
– ∞
Вычисляют произведение
n
nω2 = 1/12n + ∑ [ F(xi) – (2i – 1)/2n ]2, (50)
i=1
где n – число реализаций; F(xi) – накопленная частость.
Задаются доверительной вероятностью
γ = P(nω2 ≤ nω2табл ) (51)
где nω2табл– табличное значение nω2 для заданной доверительной вероятности.
Если nω2 ≤ nω2табл , то для принятой доверительной вероятности гипотезу о согласии опытного и теоретического распределений принимают, в противном случае – отвергают.
Критерий ω2 является более мощным, чем критерии λ и χ2 , но при его применении требуется выполнение большого объёма вычислительных операций. Критерий ω2 может более точно учитывать различия распределений на «хвостах», т.е. там, где наиболее отчётливо наблюдаются различия между распределениями.
По ГОСТ 11.006 – 74 число наблюдений случайной величины для проверки согласия опытного и теоретического распределений должно быть более 100, если используют критерий λ и χ2 и более 50 – если используется критерий ω2.
