Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии

..pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
14.6 Mб
Скачать

Выборочные коэффициенты эксцесса и асимметрии определяют­ ся по формулам:

(11.115)

4t T

*п

*

Н

 

1

V I

-

 

(11.116)

v3 -

4 -

 

4

У

(*/— * )* -3.

 

4

 

« 4

t T

 

 

 

Распределения этих оценок сложны

и мало

изучены,

Однако из-

вестны дисперсии этих величин:

 

 

 

 

 

 

 

 

6 (в -1 )

 

(11.117)

 

(Yl)

+ 1) (л + 3) '

 

 

 

 

 

.

 

24л (л - 2 ) (л - 3 )

 

(11.118)

W

+ 1)2 ( л + 3) (л + 5) ’

 

где п — объем выборки.

 

D(уг*),

можно

оценить,

значимо ли

Зная дисперсии L>(yi*)

и

выборочные коэффициенты асимметрии и эксцесса отличаются от нуля. Если

Ivli < * V

(11.119)

\Ъ\<Ь~\/ D {yl),

(11.120)

то наблюдаемое распределение можно считать нормальным.

Пример 13. Размер частицы никелевого катализатора замерен с точностью до 1 мкм. На выбодке объема п=200 проверить, подчиняется ли распределение размеров частиц нормальному закону. В таблице приведены отклонения разме­ ров частиц катализатора от номинального. Результаты сгруппированы в 10 интер­ валов длиной h= 5 мкм.

Интервал h

Границы интер­

Середина интер­

Число точек

Относительная'

валов xi^.i-7-х^

вала хi

в интервале п^

частота р*

1

20-=— 15

—17,5

7

0,035

2

— 15ч— 10

— 12,5

11

0,055

3

— Юнг - 5

- 7 ,5

15

0,075

4

—5нг0

- 2 ,5

24

0,120

5

Онг5

2,5

49

0,245

6

5нгЮ

7,5

41

0,205

7

Юнг 15

12,5

26

0,130

8

15нг20

17,5

17

0,085

9

20нг25

22,5

7

0,035

10

25 нгЗО

27,5

3

0,015

Р е ш е н и е . Проверим гипотезу нормального распределения размера частиц катализатора (случайная величина X), определив коэффициенты асимметрии и эксцесса. Данные таблицы служат для определения выборочных среднего, дис-

версии, третьего и четвертого центрального моментов случайной величины X для сгруппированных данных по формулам:

 

 

_

 

 

 

10

 

 

__

 

 

ю

 

 

__

 

 

 

* = 2

Pixi> 4 =

2

 

p*it o —-r)2-

= 2

 

р*to -

jc)3'

 

 

 

 

i-1

 

 

 

i-1

10

 

 

 

 

i-l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J*4= 2

P * ( X i — X ) * ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где pi*—'относительная частота, определяемая по формуле

(II.6). Необходимые

для расчета данные (суммы) приведены в таблице.

 

 

 

 

 

 

'

;

 

х«

 

 

 

 

 

 

£

 

 

 

*

 

 

i

I

7

 

Ун

 

 

 

 

* Г *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

1 V

 

 

 

 

1

—17,5 —0,6125

—21,8

 

475,2

—10360

225853 17,43

—352,6'

7904,9

2

—12,5 —0,6875

—16,8

 

282,2

—4742

79659

15,52

—260,8

4381,2

3

- 7 ,5

—0,5675

-1 1 ,8

 

139,2

—1643

19388 10,44

—123,2-

1454.1

4

- 2 ,5

—0,3000

- 6 ,8

 

46,2

—314

21381

 

5,54

—37,7

256,6

5

 

2.5 -0,6125

—1,8

 

 

3.2

 

- 6

 

 

10

 

0,78

 

—1.5

2,4

6

 

7,5

1,5375

3.2

 

10,2

 

30

 

105

 

2,09

 

6,2

21,5

7

 

12,5

1,6250

8,2

 

67,2

 

551

4125

 

8,74

 

7116

587,7

8

 

17,5

1,4875

13,2

 

174,2

2300

30300

14,81

 

195,5

2580,6

9

 

22,5

0,7875

18,2

 

331,2

6029

109720111,59

 

211,0

3840,2

10

 

27,5

0,4125

23,2

 

532,2

12487

289702

 

7,98

 

187.3

4345.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

«

Суммы:

I

4,295

1

 

 

 

 

 

 

I

04,92

—114,2

25375*

 

 

 

 

 

 

 

 

В результате

получим

х=4,30

 

мкм, sx=9,71

мкм, рз*= —114^2

мк*м,

=25375 мк*м. Определим коэффициенты асимметрии

и эксцесса по

формулам

(IL115)

и (11.116):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у[ = ~

= — 0,1247, Yj = —j - — 3 =

 

-0 ,1 4 5 5

 

 

 

 

 

 

 

s ,

 

 

 

 

s .

 

 

 

 

 

 

 

и их дисперсии — по формулам (11.117) и (11.118):

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

24-200(200— 2) (200^-3)

 

 

 

i / Т Г Т -

 

 

 

 

(Y s)~

(200+ 1)2(200 + 3 )(2 0 0 + 5)

~~

,ИЗ; '

Ш

=

 

 

Таким образом, имеем

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 V 'D (YI) = 0,51 и

I v t l

=

0.1247 < з К ^ > ( ¥ ^ .

 

 

 

 

 

5 V i>(v5) =

1.70 н

1 Va I

=

0,1455 < 5 ] 0 ( У ^ ) -

 

 

 

 

 

 

\

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, наблюдаемое распределение можно считать нормальных'

62

Проверим полученный вывод при помощи критериев Пирсона и Колмогорова. Составим для вычисления этих критериев таблицу

 

Границы

 

 

 

 

( n ^ n p ^ *

/

п 1

n p i

n Fn (.х)

n F ( x )

n \ Fn ( x ) - F ( x ) \

интервалов

 

 

a p t

 

 

 

 

 

 

1

— 00 — 15

7

4,7

7

4,7

2,3

1,12

2

- 1 5 - — 10

11

9,50

18

14,2

3,8

1,18

3

- 1 0 - -

— 5

15

19,5

33

33,7

0,7

4

— 5 - -

0

24

31,6

57

65,3

8,3

1,81

5

0 - -

5

49

40,3

106

105,6

0,4

1,87

6

5 - -

10

41

38,9

147

144,5

2,5

0,11

7

10--

"15

26

29,2

173

173,7

0,7

0,20

8

15--

20

17

15,6

190

189,3

0,7

10,002

9

20--

25

7

7,7

197

197,0

0,0

0,001

10

25-- + о о

3

3,0

200

200

0,0

1

Вероятности pi вычислены по формуле (1.64). В качестве параметров взяты их оценки: х=4,3 мкм, sx= 2,71 мкм. Например, для второго интервала имеем

*— 10— 4,3

- 15-

4'3 ) =Ф / = 2 Щ _ Ф

=

р2 = Ф

9,71

9,71

)

V 9,71 )

\ 9,71)

= Ф ( — 1,472) — Ф ( — 1,987) = — 0,4292 + 0,4767 = 0,0475,

и после умножения яр2= 200 *0,0475=9,5. Так как для первого и последнего ин­ тервалов npi<5, первых два и последних два интервала объединены в один. Величина х2 определяется следующим образом:

8

(rij — ЯР/)2

Х2= S npi 6,296.

/-1

Число степеней свободы f = 8—3=5. По табл. 4 приложения Хо,95 = 1М* Так как

найденное по выборке Х2= 6,296<Хо,95 » т° критерий4 Пирсона позволяет наблю­

даемое распределение считать нормальным.

Для применения критерия Колмогорова посчитаны разности n\Fn(x)F(x)\. Для данного случая

nD = max п \ Fn (x) F (х) | = 8,3.

По формуле (11.108) находим X=nDftf п = 0,59. По табл. 3 для уровня значимости р=0,2, Ло,8= 1,07. Таким образом, найденное по выборке

1= 0,59 < ^0,8

икритерий Колмогорова .также позволяет считать рассматриваемое распределе­ ние нормальным.

18.Критерий согласия со2. В отличие от критерия у } Пирсона критерий со2 (омега-квадрат) основывается на непосредственно наблюденных (несгруппированных) значениях случайной величи­ ны X .

Пусть имеется веряется гипотеза личины есть F ( x ) .

выборка объема п случайной величины X . Про­ о том, что функция распределения случайной ве­ Построим эмпирическую функцию распределе­

ния Fn(x). Для сравнения эмпирического распределения

Fn (x) с

предполагаемым теоретическим F(x) рассмотрим величину

 

Ш

 

■>2 = J [Fn{ x ) - F (x )fd F (х),

(11. 121)

предполагая, что F(x) имеет производную^ т. е. плотность вероят­ ности

 

 

 

d F ( x ) = F ' ( x ) d x = f ( x ) d x .

 

 

(1 1 .1 2 2 )

Преобразуем выборку в вариационный ряд

 

 

 

 

 

 

 

х \ < Х 2 < Х 3 . . . < Х „

 

 

 

 

и разобьем всю область интегрирования на интервалы

 

 

 

( — о о ,

J f j) , ( * ь

х 2) ........... (.Хп - и

Х п) , ( Х п ,

+ о

о ) .

 

Тогда, принимая во внимание (11.121), получим

 

 

 

 

Xi

 

л— 1 ** + 1

 

 

.

+ «

 

 

ш2=

| [ 0 - F (x)pdF + ^

j

^ L - F H x j ^ d F + j

[ \ - F { X№ F ,

 

 

 

Л -1

Д-ь

 

 

 

 

(11.123)

 

 

 

 

 

 

;

(f

 

 

■*1

F2(x)dF = F*(x)

 

FHxi)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

r

v

k p

x- xk+\

r

 

k i 3

r„

 

* l 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.124)

 

 

 

1" oo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j* [1 — F {x)]2dF =

 

•3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0)2 '=

^ ( * 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л -1

 

 

 

 

к - 1

 

 

 

 

 

 

 

V - F ( x n))3

 

 

 

(11.125)

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

Объединяя члены, зависящие от F(Xk)

(с данным k = l , 2, ... , п ) ,

находящиеся в двух суммах (11.125), получим

 

 

 

 

 

 

 

 

к- 1

 

 

2k— 1 12

 

 

 

 

 

 

 

(*а)-

Г-

(11.126)

 

 

 

12л2

л

j J j l

 

 

 

Равенство (11.126) показывает, каким образом критерий ш2 за­ висит от отдельных членов вариационного ряда. Точное распреде­ ление о2 очень сложно, но исследования показали, что уже при я >40 распределение произведения лсоп2 близко к некоторому пре­ дельному распределению, для которого составлены таблицы'. По этим таблицам определены критические значения для величины «о»2. В табл. 4 приведены квантили (то2) Г_р.

 

 

 

Т а б л и ц а 4

 

Квантили распределения по2

р

 

р

 

0,5

0,1184

0,05

0,4614

0,4

0,1467

0,03

0,5489

0,3

0,1843

0,02

0,6198

0,2

0,2412

0,01

0,7435

0,1

0,3473

0,001

1,1679

Если вычисленное значение /гео2 меньше табличного (/2CO2) I- p,

то гипотеза о совпадении теоретического

закона распределения

F(x) с выборочным Fn (x) не отвергается. При /ко2^

(nco2)i_p ги­

потеза отклоняется. Уровень значимости р выбирают обычно рав­

ным 0,5. Критерий со2 полнее, чем критерий Пирсона,

использует

информацию, заключающуюся в данных

выборки. В группировке

данных, которая производится при применении критерия Пирсона, имеется определенный произвол. Сама группировка приводит к не­ которой потере информации, содержащейся в выборке. Кроме того, распределение /ко2 значительно быстрее, чем %2, сходится к пре­ дельному закону, особенно в области больших значений со2, которые

только и существенны для вероятностной оценки.

19. Критерий Вилькоксона. Критерий Вилькоксона применяется для проверки гипотезы принадлежности двух выборок одной и той же генеральной совокупности. Пусть имеются выборки случайных величин X и Y объема ш и п. Преобразуем выборки в вариацион­ ные ряды:

< х 2 <. . . < Хщ,

№ < У2 <• . . < Уп-

Нулевая гипотеза Но заключается в равенстве функций распределе­ ния F(x)=F(y). Альтернативная гипотеза Н формулируется в виде неравенства F(x)<F(y).

Критерий Вилькоксона основан на распределении общего числа инверсий, под которым понимается следующее: элементы обеих выборок располагаются в общую возрастающую последователь­ ность, например,

У\Х1У2У3Х2У4Х3Х4У5. • • ХтУп

• 1 2 7 >

Если какому-либо значению х предшествует некоторый у, то эта пара дает инверсию. Так, в последовательности (11.127) х\ дает одну инверсию с у\> х2 дает три инверсии (с у\, Уг и */з) и т- А*

При т> 10 и п> 0 общее число инверсий и распределено при­ близительно нормально с математическим ожиданием

тп

ти (11.128)

~2~

и дисперсией

о * = - ^ ( я + п - 1 ) .

(11.129)

При уровне значимости р = 0,05, согласно (II.50), критическими значениями для нулевой гипотезы будут

и < ти— 1,96ац,

(11.130)

и > ти + 1,96ац.

Пример 14. В таблице приведены^ результаты определения концентрации усвояемой Р2О5 в сложном удобрении двумя методами: цитратным с фотоколо-

риметрическим окончанием (х) и сернокислотным методом с фотоколориметрическим окончанием (у). Требуется проверить нулевую гипотезу Н0 о том, что

распределения погрешностей двух методов одинаковы.

М етод

 

 

 

 

 

Номер пробы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

 

8

 

9

10

 

И

 

12

 

13

14

 

 

 

 

 

 

*

16,3

15,5

16,7

16,0

13,7

11,0

12,5

 

13,4

14,4

14,7

16,9

15,7

13,5

14,0

У

16,5

15,9

16,6

15,8

13,3

11,2

12,4

 

13,6

14,9

14,6

16,8

16,2

13,8

14,3

Р е ш е н и е . Расположим данные в общую возрастающую последовательность

X

У

У

X

у-

X

X

У

 

X

 

 

У

 

X

 

У

 

X

У

11,0

11,2

12,4

12,5

13,3

13,4

13,5

13,6

13,7

13,8

14,0

14,3

 

14,4

14,6

X

У

X X

У У

X

У

 

X

 

 

У У

 

X

 

У

X

14,7

114,9

15,5

15,7

15,8

 

16,0

16,2

16,3

16,5

16,6

16,7 116,8

16,9

 

 

 

 

[ 15*9 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число инверсий для х равно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц = 2 + 3 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7

3 —I- 8 — 1Q

11 +

13 +

14 =

94.

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формулам (11.128) и (11.129) находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14-14

= 98,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тп = ■

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14-14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а1 =

12

- ( 1 4 + 1 4 + 1 ) = = 4^4,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аи= 21,8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При уровне

значимости

р = 0,05 критическими

 

значениями

для

нулевой ги­

потезы,, согласно

(11.130), будут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и < 98 — 1,96-21,8,

 

и < 55,3,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и > 9 8 +

1,96-21,8,

 

и >

140,7,

 

 

 

 

 

 

 

Число инверсий, равное 94, не попадает в критическую область и поэтому у нас нет оснований считать методы существенно различающимися по точности.

20. Проверка гипотезы нормальности по совокупности малых выборок. Пусть имеется достаточно большое число п независимых выборок одного и того же объема т. Требуется проверить гипотезу нормальности генеральных совокупностей, из которых взяты выбор­ ки, при условии, что параметры этих совокупностей могут иметь разные значения. Рассмотрим относительное отклонение

*ik xk

(11.131)

Sk

где xih- i - й элемент /г-й выборки; хи, S/t среднее и среднеквадра­

тичное отклонение k -\\ выборки.

Можно показать, что распределение величины т не зависит от параметров генеральной совокупности т и а, а зависит только от объема выборки т. Плотность вероятности величины т равна

 

m

/00 =

ш

У л V / + 1

т*2 \

2

| тз I

<

г-------

1 j

при

У / + 1 ,

 

 

 

 

(11.132)

 

при

I v I

>

V / + 1»

где число степеней свободы f= m —2. Из (11.132) при разных значе­ ниях т получим:

1

1

/ ( * ) —

2 ] / з

/ - т

' ( * ) -

Я

\

5 )

/ ( * ) =

а У ъ

И 1 < 1 / 2 ;

W \ < V *

1 D | < 2;

\ x \ < V J .

(11.133)

Из (11.133) следует, что при т = А относительные отклонения в от­ дельных выборках подчиняются равномерному распределению, если исходные совокупности нормальны. Этим можно воспользо­ ваться для проверки гипотезы нормальности, если число выборок достаточно велико.

При т ф 4 из-за отсутствия нужных таблиц приходится перехо­ дить от величины т к величине г\:

% V J

ч = —

-

(И. 134)

У / + 1- Т

2

 

Можно доказать, что при исходных нормальных совокупностях ве­ личина 11 имеет распределение Стьюдента с f = m—2 степенями сво­ боды. При проверке гипотезы нормальности по большому числу малых выборок из каждой выборки случайным образом отбирает­ ся по одному значению. Здесь возможно некоторое упрощение — можно отобрать только первые измерения, только вторые и т. д. Такой отбор также можно рассматривать как случайный. Если чис­ ло элементов в выборках велико, например /тг> 10, то может быть сделано несколько самостоятельных проверок гипотезы, например, по первым и последним элементам каждой выборки. Затем, если т = 4, для каждого отобранного значения по формуле (II.131) вы­ числяется т, если т ф 4, по формуле (II. 134) г). После перехода к. величинам т и г) для проверки гипотезы равномерного распределе­ ния т или распределения Стьюдента г] (и, следовательно, нормаль­ ности исходного распределения) может быть применен любой из рассмотренных ранее критериев согласия.

Пример 15. Требуется проверить гипотезу нормального распределения кон­ центрации (г/л) аммиачной селитры во вторичном паре после реакционного аппа­ рата'в производстве аммиачной селитры по результатам четырехкратного опреде­ ления в 40 пробах (таблица ниже).

>6 пробы

 

 

X3

*4

№пробы

 

 

 

 

1

5,97

6,39

6,05

5,64

21

4,09

4,19

3,96

4,18

2

5,56

6,02

5,14

5,46

* 22

4,87

5,10

4,38

4,20

3

4,51

5,32

5,06

4,30

23

2,93

4,60

2,93

4,03

4

5,28

4,40

4,88

4,83

24

3,86

4,40

4,92

4,17

5

5,36

5,52

4,60

5,49

25

5,74

5,06

4,81

5,52

6

4,82

4,99

5,42

5,34

26

5,26

6,01

6,09

6,07

7

5,61

4,83

5,37

5,27

27

6,45

5,99

5,77

6,05

8

4,79

4,51

5,54

5,75

28

5,13

5,19

5,08

5,35

9

4,69

5,62

6,77

6,19

29

5,18

4,59

4,90

5,26

10

5,30

5,60

6,16

6,11

30

4,94

4,44

4,66

5,01

11

4,28

4,47

4,10

4,53

31

4,56

4,12

4,63

4,24

12

4,32

4,03

4,49

4,04

32

3,84

3,22

3,28

3,16

13

3,17

4,85

4,43

4,39

33

2,86

3,78

3,75

3,03

14

4,41

4,04

4,01

3,82

34

4,00

3,48

4,00

4,35

15

5,66

6,24

5,95

5,49

35

3,95

4,05

4,20

4,40

16

5,19

5,45

5,14

5,08

36

3,98

5,06

3,94

4,52

17

5,02

4,45

5,22

4,82

37

3,87

3,09

3,86

3,49

18

4,35

4,43

4,32

4,26

38

4,64

4,33

‘ 3,94

4,40

19

5,10

4,67

4,57

4,79

39

4,63

4,16

4,24

4,50

20

5,17

4,83

4,68

4,79

40

4,14

5,24

4,П

4,44

Р е ш е н и е . Возьмем из результатов четырех параллельных определений каж­ дой пробы первое (*i) и вычислим для каждого из 40 значений величину т по формуле (11.131). Результаты вычислений сведены в таблицу.

 

X

SX

л*1 X

Хх—X

X

sx

Л*! —X

 

.V, — л:

 

т ■=■

 

X=Я " V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*лг

1

6,01.

0,31

—0,04

—0,137

21

4,11

0,11

—0,02

 

—0,141

2

5,55

0,36

0,91

0,0413

22

4,64

0,42

0,23

 

0,557

3

4,96

0,34

0,45

—1,316

23

3,62

0,83

—0,69

 

—0,831

4

4,93

0,24

0,35

1,467

24

4,34

0,45

—0,48

 

—1,067

5

5,24

0,43

0,12

0,272

25

5,28

0,42

0,46

'

1,083

б

5,14

0,28

—0,32

— 1,131

26

5,86

0,40

—0,60

 

— 1,493

7

5,27

0,33

0,34

1,044

27

6,07

0,28

0,39

 

1,358

8

5,15

0,59

—0,36

—0,603

28

5,19

0,12

—0,06

 

—0,486

9

■5,82

0,89

- 1 ,1 3

—1,272

29

4,98

0,30

0,2

 

0,652

10

5,79

0,41

—0,49

— 1,189

30

4,76

0,26

0,18

 

0,677

11

4,35

0,19

—0,07

—%0,334

31

4,39

0,25

0,17

 

0,702

12

4,22

0,22

0,10

0,445

32

3,38

0,31

0,47

 

1,481

13

4,21

0,72

— 1,04

-1 ,4 3 7

33

3,35

0,48

—0,50

 

— 1,035

14.

4,07

0,25

0,34

1,378

34

3,96

0,36

—0,04

 

0,120

15

5,84

0,33

—0,18

—0,531

35

4,15

0,20

—0,2

 

— 1,022

16

5,22

0,16

—0,03

—0,153

35

4,38

0,53

—0,4

 

—0,749

17

4,88

0,33

0,14

0,436

37

3,58

0,37

0,29

 

0,792

18

4,34

0,71

0,01

0,141

38

4,33

0,29

0,31

 

1,078

19

4,78

0,23

0,32

1,391

39

4,38

0,22

0,25

 

1

129

20

4,87

0,21

0,30

1,444

40

4,48

0,53

—0,34

 

- 0 ,6 5 1

 

Из формулы (11.133) следует, что

при т = 4 плотность

распределения

вели­

чины т равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

(т) = -----—

при

и к

Уз,

 

 

 

 

2 У з

€СЛИ исходные совокупности подчиняются нормальному закону. Проверим эту гипотезу при помощи критерия со2. Расположим полученные значения т в вариа­ ционный ряд, и для каждого элемента ряда посчитаем значения эмпирической функции распределения Fn(т) по формуле

2k — 1

(11.135)

2п

где л -40; /г=1, 2, . . . , п и теоретической функции F(x). Результаты расчета

сведены в таблице. В этой таблице значения т расположены в порядке возра­ стания.

Принимая во внимание, что

/ (т) =

0

при л: <

У Т 9

 

имеем

 

 

 

 

 

 

.1

 

 

-

^

( ч + V j ) ,

(11.136)

-------- udu =

2 У 3

 

2 Уз

 

k =

1.

2...

 

п.

 

Так, при п = —1,494

 

 

 

 

 

 

/=■{— 1,494)

— 1,494 +

У з

 

 

 

 

 

0,0687.

 

2 Уз~

Номер

 

F( * )

 

F W - F ^ )

 

опыта

 

 

 

 

 

 

 

1

-1 ,4 9 4

0,0687

0,0125

0,0562

0,003161

2

-1 ,4 3 7

0,0852

0,0375

0,0477

0,002273

3

-1 ,3 1 6

0,1201

0,0625

0,0576

0,003318

4

—1,272

0,1328

0,0875

0,0453

0,002053

5

—1,189

0,1568

0,1125

0,0443

0,001959

6

—1,131

0,1735

0,1375

0,0360

0,001297

7

—1 ;об7

0,1920

0,1625

0,0295

0,000869

8

—1,035

0,2012

0,1875

0,0137

0,000188

9

1;022

0,2050

0,2125

—0,0075

0,000057

10

—0,831

0,2601

0,2375

0,0226

0,000511

11

—0,749

0,2838

0,2625

0,0213

0,000455

12

—0,651

0,3122

0,2875

0,0247

0,000609

13

—0,603

0,3259

0,3125

0,0134

0,000179

14

—0,531

0,3467

0,3375

0,0092

0,000084

15

—ч0,480

0,3613

0,3625

—0,0012

0,000001

16

о;зз4

0,4037

0,3875

0,0162

0,000263

17

—0,153

0,4557

0,4125

0,0432

0,001868

18

—0,141

0,4594

0,4375

0,0219

0,000478

19

—О; 137

0,4605

0,4625

—0,002

0,000004

20

—0,041

0,5119

0,4875

0,0244

0,000596

21

0,12

0,5346

0,5125

0,0221

0,000489

22

0,141

0,5408

0,5375

0,0033

0,000011

23

0,272

0,5785

0,5625

0,0160

0,000257

24

0,404

0,6165

0,5875

0,0290

0,000842

25

0,445

0,6285

0,6125

0,0160

0,000257

26

0,557

0,6608

0,6375

0,0233

0,000543

27

0,652

0,6881

0,6625

0,0256

0,000657

28

0,677

0,6954

0,6875

0,0079

0,000063

29

0,702

0,7027

0,7125

—0,0099

0,000097

30

0,792

0,7287

0,7375

—0,0088

0,000077

31

1,044

0,8014

0,7625

0,0389

0,001511

32

1,078

0,8112

0,7875

0,0237

0,000561

33

1,083

0,8126

0,8125

0,0001

0,000000

34

1,129

0,8259

0,8375

—0,0016

0,000134

35

1,358

0,8920

0,8525

0,0295

0,000871

36

1,378

0,8978

0,8875

0,0103

0,000106

37

1,391

0,9015

0,9125

—0,0110

0,000120

38

1,444

0,9168

0,9375

—0,0207

0,000427

39

1,467

0,9235

0,9625

—0,0390

0,001522

40

1,481

0,9275

0,9875

—0,0600

0,003597

 

 

 

 

 

0,032057

2

 

1

 

 

9

 

 

 

 

Значения эмпирической функции распределения определены по формуле (11.135). Так, при T=TI имеем

2.1 1

Fn ОТ) —

0,0125.

2-40

Для определения критерия лсо2 в формулу

п

2k — 1

(И.137)

2п

Л -1