- •«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
- •Цель работы
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •3.1 Исходные данные
- •. Расчет необходимого объема выборки для получения оценок математического ожидания и среднего квадратичного отклонения с заданной точностью.
- •Используя моделирующий алгоритм, снимем две выборки с объемами и и для каждой из выборок найдем точечные оценки математического ожидания, дисперсии и ско.
- •Интегральные оценки и с доверительной вероятностью и числу степеней свободы .
- •Выводы по работе:
Практическая часть
3.1 Исходные данные
Для доверительной
вероятности
:
. Расчет необходимого объема выборки для получения оценок математического ожидания и среднего квадратичного отклонения с заданной точностью.
Объем выборки при оценке :
По таблице значений интегральной функции
нормированного нормального распределения
определим значение
:
,
тогда объем выборки определяется по
формуле :
Объем выборки:
.
Число степеней свободы:
Объем выборки при оценке
:
Воспользовавшись соотношением
,
получим:
где
- квантилии распределения Пирсона.
Следовательно, необходима выборка
объема
Используя моделирующий алгоритм, снимем две выборки с объемами и и для каждой из выборок найдем точечные оценки математического ожидания, дисперсии и ско.
Значения случайной величины
для выборки с объемами
и
получены при помощи программы, написанной
в среде MatLab, листинг
которой представлен в приложении 1.
Значения случайной величины
приведены в таблицах 1 и 2.
Найдем для 1 выборки (
):
Таблица 1 –Значения случайной величины Х для
№ |
Х |
1 |
12,9 |
2 |
13,9 |
3 |
14,2 |
4 |
13,6 |
5 |
14 |
6 |
12,6 |
7 |
15,9 |
8 |
12,5 |
Оценка математического ожидания:
Оценка дисперсии:
Оценка среднего квадратичного отклонения:
Найдем для 2 выборки (
):
Таблица 2 –Значения случайной величины Х для
№ |
Х |
1 |
16,4 |
2 |
15,2 |
3 |
15,9 |
4 |
13,7 |
5 |
13,5 |
6 |
14,3 |
7 |
15,1 |
8 |
15,9 |
9 |
13,9 |
Оценка математического ожидания:
Оценка дисперсии:
Оценка среднего квадратичного отклонения:
Находим интегральную оценку по первой выборке с доверительной вероятностью и числу степеней свободы
По таблице квантилей распределения Стьюдента (t - распределение) находим:
Тогда получаем:
Находим интегральную оценку по второй выборке с доверительной вероятностью и числу степеней свободы
По таблице квантилей распределения Пирсона находим:
Для доверительной
вероятности
проведем аналогичные вычисления:
Необходимый объем выборок
Объем выборки:
.
Число степеней свободы:
Число степеней свободы:
Объем выборки:
.
Точечные оценки математического ожидания, дисперсии и СКО.
Найдем для 1 выборки ( ):
Таблица 3 –Значения случайной величины Х для
№ |
Х |
1 |
15,1 |
2 |
14,3 |
3 |
16 |
4 |
13,7 |
5 |
13,7 |
6 |
14,3 |
7 |
15,5 |
8 |
13,8 |
9 |
14,2 |
10 |
13 |
11 |
12,7 |
12 |
12,7 |
13 |
12,3 |
14 |
14,2 |
15 |
14,1 |
16 |
15,6 |
17 |
12,3 |
18 |
14,5 |
19 |
16 |
20 |
13,4 |
21 |
14 |
22 |
14,3 |
23 |
14 |
24 |
13,9 |
25 |
14,4 |
26 |
13,7 |
27 |
11,8 |
Оценка математического ожидания:
Оценка дисперсии:
Оценка среднего квадратичного отклонения:
Найдем для 2 выборки (
):
Таблица 4 –Значения случайной величины Х для
№ |
Х |
1 |
13,2 |
2 |
15 |
3 |
12,4 |
4 |
13,9 |
5 |
13,3 |
6 |
14,5 |
7 |
14,2 |
8 |
13,7 |
9 |
13,1 |
10 |
13,6 |
11 |
16 |
12 |
13,9 |
13 |
14,2 |
14 |
13,6 |
15 |
13,8 |
16 |
14 |
17 |
14,7 |
18 |
12,4 |
19 |
15,1 |
20 |
14,4 |
21 |
13,2 |
22 |
14,7 |
23 |
14 |
24 |
14,8 |
25 |
13,3 |
26 |
14,8 |
Оценка математического ожидания:
Оценка дисперсии:
Оценка среднего квадратичного отклонения:
