Решение:
В
данном случае Х
–
числа отказавших элементов – распределена
по закону Пуассона c параметром
…
Приближенно ряд распределения Х будет иметь вид:
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
… |
|
0,135 |
0,271 |
0,271 |
0,180 |
0,090 |
0,036 |
0,012 |
… |
Функция F(x) вычисляется по формуле:
где
суммирование ведется по всем i,
для которых
.
Приближенно функция распределения Х будет иметь вид:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
0 |
0,135 |
0,406 |
0,677 |
0,857 |
0,947 |
0,983 |
0,995 |
… |
Многоугольник распределения :
Вычислим основные характеристики распределения Пуассона:
Нанесем
точками на горизонтальной оси
многоугольника распределения значения
M(X)
–
«среднее значение случайной величины»
и M(
X )
–
среднеквадратичные отклонения случайной
величины от ее среднего.
График функции распределения случайной величины Х:
5. Задана плотность распределения f(x) случайной величины Х:
Требуется
найти коэффициент А, построить график
плотности распределения f(x),
найти
функцию распределения F(x)
и
построить ее график, найти вероятность
попадания величины Х на участок от 0 до
.
Найти числовые характеристики случайной величины Х.
Решение:
Коэффициент
А находим из условия:
.
По
формуле
получаем выражение функции распределения:
При
:
При
:
При
:
Вероятность
того, что Х
примет
значение из интервала (0,
)
вычисляем по формуле:
или по формуле:
Значение
проиллюстрировано
геометрически заштрихованной областью
на фоне графика плотности распределения
f(x),
ограничивающего сверху криволинейную
трапецию единичной площадью.
Находим математическое ожидание:
Находим дисперсию:
6. По выборке объема n = 100 построен ряд распределения:
|
-1,75 |
-1,25 |
-0,75 |
-0,25 |
0,25 |
0,75 |
1,25 |
1,75 |
|
0,04 |
0,11 |
0,19 |
0,28 |
0,18 |
0,10 |
0,07 |
0,03 |
Построить гистограмму, полигон и эмпирическую функцию распределения. Найти точечные оценки математического ожидания, дисперсии, среднеквадратичного отклонения, асимметрии и эксцесса.
Решение:
Построим
гистограмму. Для этого построим массив
,
деля частоту
на
длину соответствующего интервала
j,
= 0,5; в результате получим таблицу
плотностей частоты
.
|
-1,75 |
-1,25 |
-0,75 |
-0,25 |
0,25 |
0,75 |
1,25 |
1,75 |
|
0,08 |
0,22 |
0,38 |
0,56 |
0,36 |
0,2 |
0,14 |
0,06 |
Откладывая
на оси абсцисс интервалы с центрами в
точках
и
шириной
j
= 0,5, и надстраивая на каждом интервале,
как на основании, прямоугольник высотой
,то
есть площадью
,
получим ступенчатую фигуру – гистограмму
– статистический аналог кривой плотности
распределения.
Построим полигон частот – еще более точную оценку кривой плотности распределения – ломаную, отрезки которой соединяют точки .
Строим эмпирическую функцию распределения по формуле
|
-1,75 |
-1,25 |
-0,75 |
-0,25 |
0,25 |
0,75 |
1,25 |
1,75 |
|
0,04 |
0,15 |
0,34 |
0,62 |
0,80 |
0,90 |
0,97 |
1,00 |
Эмпирическая
функция распределения является разрывной
ступенчатой функцией, равной нулю левее
левой границы
интервала наименьшего наблюдаемого
значения, испытывающей скачок величиной
при
переходе через левую границу j–ого
интервала и в итоге достигающей единицы
на последнем интервале наибольшего
наблюдаемого значения.
|
|
|
|
|
|
||
-1,75 |
0,04 |
-0,07 |
0,1011 |
-0,1608 |
0,2557 |
||
-1,25 |
0,11 |
-0,1375 |
0,1307 |
-0,1425 |
0,1553 |
||
-0,75 |
0,19 |
-0,1425 |
0,0661 |
-0,0390 |
0,0230 |
||
-0,25 |
0,28 |
-0,07 |
0,0023 |
-0,0002 |
0,0000 |
||
0,25 |
0,18 |
0,045 |
0,0303 |
0,0124 |
0,0051 |
||
0,75 |
0,1 |
0,075 |
0,0828 |
0,0754 |
0,0686 |
||
1,25 |
0,07 |
0,0875 |
0,1392 |
0,1962 |
0,2767 |
||
1,75 |
0,03 |
0,0525 |
0,1094 |
0,2090 |
0,3993 |
||
Сумма |
-0,16 |
0,6619 |
0,1506 |
1,1836 |
|||
Находим первый начальный момент:
Центральные моменты:
Находим окончательно точечные оценки числовых характеристик математического ожидания:
дисперсии:
среднеквадратичного отклонения (смещенные и несмещенные):
асимметрии:
эксцесса:
График
эмпирической плотности распределения
деформирован влево (выборочная асимметрия
)
и пригнут вниз (выборочный эксцесс
).
7.
Найти доверительный интервал неизвестного
математического ожидания нормальной
случайной величины Х, зная доверительную
вероятность
,
объем выборки
,
выборочную среднюю
,
если 1)
,
2)
.
