
Начальные сведения о MathCAD
..pdf7 Статистические функции
7.1 Статистики совокупностей
Mathcad содержит шесть функций для вычисления статистических оценок случайных совокупностей (таблица 7.1). В последующих описаниях m и n представляют число рядов и столбцов рассматриваемых массивов. В используемых далее формулах переменная ORIGIN по умолчанию принята равной нулю.
Таблица 7.1 – Функции для вычисления статистических оценок случайных совокупностей
№ |
Вид функции |
|
|
|
Описание функции |
|
||||||||||
|
|
Возвращает среднее значение элементов массива A |
||||||||||||||
|
|
размерности m×n согласно формуле: |
|
|||||||||||||
1 |
mean (A) |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
−1 −1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
( ) = |
|
∙ ∑ ∑ |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=0 |
=0 |
|
||||
|
|
Возвращает медиану элементов m×n массива A. |
||||||||||||||
|
|
Медианой называется величина, выше и ниже |
||||||||||||||
2 |
median(A) |
которой в вариационном ряду находится равное |
||||||||||||||
количество членов. Если A имеет четное число |
||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||
|
|
элементов, медиана определяется как среднее |
||||||||||||||
|
|
арифметическое двух центральных величин. |
||||||||||||||
|
|
Возвращает дисперсию элементов массива A |
||||||||||||||
|
|
размерности m×n согласно формуле: |
|
|||||||||||||
3 |
var(A) |
|
|
|
1 |
|
−1 −1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− ( )|2 |
|||||||
|
|
|
( ) = |
|
∙ ∑ ∑| |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
=0 |
=0 |
|
|
|
|||||||
|
|
Возвращает ковариацию элементов массивов A и B |
||||||||||||||
|
|
размерности m×n согласно формуле: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
−1 −1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
( ) = |
|
∑ ∑[ |
− ( )] |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
4 |
cvar(A,B) |
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅ |
|
∙ =0 =0 |
|
|
|
|||||||||
|
|
∙ [ |
− ( )], |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где черта указывает на комплексно-сопряженную |
||||||||||||||
|
|
величину. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Возвращает |
|
среднеквадратичное |
отклонение |
|||||||||||
5 |
stdev(A) |
(квадратный корень из дисперсии) элементов m×n |
||||||||||||||
массива A: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
( ) = √ ( ) |
|
|||||||||||
6 |
corr(A,B) |
Возвращает скаляр: коэффициент корреляции для |
||||||||||||||
двух m×n массивов А и B. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
151 |
7.2 Распределение вероятности
Mathcad использует несколько функций для работы с распространенными плотностями вероятности. Эти функции распадаются на три класса:
Плотности распределения вероятности: вероятность того, что случайная величина будет находиться в окрестности определенной точки, пропорциональна плотности распределения вероятности случайной величины в этой точке;
Функции распределения (вероятности): они дают вероятность, что случайная величина будет принимать значение, меньшее или равное определенной величине. Они получены просто интегрированием (или суммированием, когда это необходимо) соответствующей плотности вероятности по подходящему интервалу значений;
Обращения функций распределения: они позволяют по заданной вероятности вычислить такое значение, что вероятность того, что
случайная величина будет меньше или равна этому значению, будет равна вероятности, заданной в качестве аргумента.
Mathcad PLUS поставляется со всеми функциями, перечисленными в следующих трех разделах. Если Вы не используете Mathcad PLUS, Вы будете иметь все функции, связанные со следующими законами распределения вероятности: нормальным, хи-квадрат, t-распределением Стьюдента, F, биномиальным, Пуассона и равномерным.
7.2.1 Плотности распределения вероятности
Эти функции показывают отношение вероятности того, что случайная величина попадает в малый диапазон значений с центром в заданной точке, к величине этого диапазона. Функции плотности вероятности – производные соответствующих функций распределения, обсуждаемых в следующем разделе.
Функции плотности распределения вероятности представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 – Функции плотности распределения вероятности
№ |
Вид функции |
|
|
|
|
|
|
Описание функции |
|
|
1 |
|
|
Возвращает |
плотность |
вероятности |
бэта- |
||||
|
|
|
распределения: |
|
|
|
||||
|
dbeta(x,s1,s2) |
|
Г( 1+ 2) |
|
|
∙ 1−1 |
∙ (1 − ) 2−1 |
, |
|
|
|
|
Г( 1)∙Г( 2) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
где ( 1, 2 > 0) являются |
параметрами |
формы. |
|||||
|
|
|
(0 < < 1). |
|
|
|
||||
2 |
|
|
Возвращает P(X = k), когда случайная величина X |
|||||||
|
dbinom(k,n,p) |
|
имеет биномиальное распределение: |
|
||||||
|
|
! |
∙ ∙ (1 − ) − , |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
!∙( − )! |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
152 |
|
|
|
в котором n и k являются целыми числами, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
удовлетворяющими |
|
условию |
0 ≤ ≤ , 0 ≤ ≤ |
|||||||||||||||||
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
Возвращает плотность вероятности распределения |
||||||||||||||||||||
|
|
|
Коши: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
−1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dcauchy(x,l,s) |
|
|
|
|
|
|
|
( −1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ∙ (1 + ( ) )) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
в котором / является параметром расположения, а |
||||||||||||||||||||
|
|
|
> 0 есть параметр масштаба. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
4 |
|
|
Возвращает плотность вероятности для хи-квадрат |
||||||||||||||||||||
|
|
|
распределения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−2 |
|
|
(2−1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
dchisq(x,d) |
|
|
∙ |
( |
|
) |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
2Г∙(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
в котором |
|
> 0 |
|
является |
числом степеней |
|||||||||||||||
|
|
|
свободы, и > 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5 |
|
|
Возвращает |
|
|
|
|
|
плотность |
|
|
вероятности |
|||||||||||
|
dexp(x,r) |
|
экспоненциального распределения: |
|
|||||||||||||||||||
|
|
∙ − ∙ , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
в котором > 0 является параметром, и > 0. |
|
|||||||||||||||||||
6 |
|
|
Возвращает |
|
|
плотность |
|
|
вероятности |
F- |
|||||||||||||
|
|
|
распределения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5∙ |
∙ 1.5∙ ∙ Г ( |
( 1 |
+ 2) |
) |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
dF(x,d1,d2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г ( 1) ∙ Г |
( 2) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5∙( 1−2) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 2 + 1 ∙ ) |
0.5∙( 1−2) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
в котором 1, 2 > 0 являются числами степеней |
||||||||||||||||||||
|
|
|
свободы и > 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
7 |
|
|
Возвращает плотность вероятности Гамма- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
распределения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 ∙ − |
|
|
|
|
|
||||
|
dgamma(x,s) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г( ) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
в котором > 0 являются параметром формы, |
и |
|||||||||||||||||||
|
|
|
≥ 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
Возвращает, когда случайная величина X |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
подчиняется геометрическому распределению |
|
|||||||||||||||||||
|
dgeom(k,p) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ (1 − ) , |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
в котором 0 < ≤ 1 является вероятностью |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
успеха в отдельном испытании, есть |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
неотрицательное целое число. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
153 |
9 |
|
Возвращает плотность вероятности |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
логнормального распределения: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
∙ ∙ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
dlnorm(x,m,s) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
[− 2 ∙ 2 ∙ ( ( ) − ) |
], |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
в котором m равно натуральному логарифму |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
среднего значения, > 0 равно натуральному |
|
||||||||||||||||||
|
|
логарифму среднеквадратичного отклонения, и |
|
||||||||||||||||||
|
|
> 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
Возвращает плотность вероятности |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
логистического распределения: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
(− ( − )) |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
dlogis(x,l,s) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
∙ (1 + (− |
( − ))) |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в котором / является параметром расположения, и |
|
||||||||||||||||||
|
|
> 0 есть параметр масштаба. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
11 |
|
Возвращает P(X=k), когда случайная величина X |
|
||||||||||||||||||
|
|
имеет отрицательное биномиальное |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
распределение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
dnbinom(k,n,p) |
|
( − − 1) ∙ |
∙ (1 − )−, |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
в котором 0 < ≤ 1, а и являются целыми |
|
||||||||||||||||||
|
|
числами, > 0 и > 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
12 |
|
Возвращает плотность вероятности нормального |
|
||||||||||||||||||
|
|
распределения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
∙ ∙ |
|
|
|
|
|
||||
|
dnorm(x,m,s) |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[− |
|
|
|
|
∙ ( − )2 ], |
|
|
||||||||||||
|
|
|
2 ∙ 2 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
в котором m и s есть среднее значение и |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
среднеквадратичное отклонение. > 0. |
|
|
|||||||||||||||||
13 |
|
Возвращает P(X=k), когда случайная величина X |
|||||||||||||||||||
|
|
имеет распределение Пуассона: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dpois(k,l) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
> 0, а |
! ∙ |
, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
в котором |
|
является неотрицательным |
|||||||||||||||||
|
|
целым числом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
14 |
dt(x,d) |
Вычисляет |
|
плотность |
|
|
вероятности |
t |
- |
||||||||||||
|
распределения Стьюдента: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
154 |
|
|
|
Г (( + 1)) |
|
|
|
2 −0.5∙( +1) |
|||||
|
|
|
|
2 |
|
|
∙ (1 + |
|
) |
, |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Г |
(2) ∙ √ ∙ |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
в котором d является числом степеней свободы, |
||||||||||
|
|
> 0, а есть вещественное число. |
|
|||||||||
15 |
|
Вычисляет плотность |
вероятности |
равномерного |
||||||||
|
|
распределения: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
dunif(x,a,b) |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− , |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
в котором b и a являются граничными точками |
||||||||||
|
|
интервала, < и ≤ ≤ . |
|
|
|
|||||||
16 |
|
Вычисляет плотность вероятности распределения |
||||||||||
|
dweibull(x,s) |
Вейбулла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ −1 ∙ exp(− ), |
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
в котором > 0 есть параметр формы и > 0. |
7.2.2 Функции распределения
Эти функции возвращают вероятность того, что случайная величина меньше или равна определенному значению. Функция распределения вероятности − просто функция плотности вероятности, проинтегрированная от −∞ до определенного значения. Для целочисленных случайных величин интеграл заменен суммированием по соответствующим индексам.
Рисунок 7.1 иллюстрирует связь между плотностью вероятности и функцией распределения случайной величины.
Функции распределения представлены в таблице 7.3.
Таблица 7.3 – Функции распределения
№ |
Вид функции |
|
Описание функции |
|
||
1 |
cnorm(x) |
Возвращает |
стандартную |
нормальную |
функцию |
|
|
распределения. Эквивалент pnorm(x,0,1). |
|
||||
|
|
|
||||
2 |
pbeta(x,s1,s2) |
Возвращает |
функцию |
бэта-распределения с |
||
|
параметрами формы s1 и s2. (s1,s2>0). |
|
||||
|
|
|
||||
3 |
|
Возвращает |
функцию |
биномиального |
||
|
pbinom(k,n,p) |
распределения для k успехов в n испытаниях: n |
||||
|
есть натуральное число; p есть вероятность |
|||||
|
|
|||||
|
|
успеха, 0 ≤ ≤ 1. |
|
|
|
|
4 |
|
Возвращает функцию распределения Коши с |
||||
|
pcauchy(x,l,s) |
параметром масштаба s и параметром |
||||
|
|
расположения l. > 0. |
|
|
|
|
5 |
pchisq(x,d) |
Возвращает функцию распределения хи-квадрат, в |
||||
|
котором > 0 равно числу степеней свободы. |
|||||
|
|
|||||
6 |
|
Возвращает |
функцию |
|
экспоненциального |
|
|
pexp(x,r) |
распределения, в котором |
> 0 |
является |
||
|
|
параметром. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
155 |
7 |
pF(x,d1,d2) |
Возвращает функцию F-распределения, в котором |
|||||
|
1, 2 > 0 являются числами степеней свободы. |
||||||
|
|
||||||
8 |
pgamma(x,s) |
Возвращает |
функцию |
Гамма-распределения, в |
|||
|
котором > 0 является параметром формы. |
||||||
|
|
||||||
9 |
|
Возвращает |
функцию |
геометрического |
|||
|
pgeom(k,p) |
распределения. p есть вероятность успеха в |
|||||
|
|
одиночном испытании. 0 < ≤ 1. |
|
|
|||
10 |
|
Возвращает |
функцию |
|
логнормального |
||
|
plnorm(x,m,s) |
распределения, в котором |
m равно |
логарифму |
|||
|
среднего значения, а |
> 0 |
есть |
логарифм |
|||
|
|
||||||
|
|
среднеквадратичного отклонения. |
|
|
|||
11 |
|
Возвращает |
функцию |
|
логистического |
||
|
plogis(x,l,s) |
распределения. l есть |
параметр |
расположения. |
|||
|
|
> 0 – параметр масштаба. |
|
|
|
||
12 |
|
Возвращает |
функцию |
|
отрицательного |
||
|
pnbinom(k,n,p) |
биномиального распределения, в котором 0 < ≤ |
|||||
|
|
1, n – натуральное. |
|
|
|
|
|
13 |
|
Возвращает функцию нормального распределения |
|||||
|
pnorm(x,m,s) |
со средним m и среднеквадратичным отклонением |
|||||
|
|
s. > 0. |
|
|
|
|
|
14 |
ppois(k,l) |
Возвращает |
функцию |
распределения |
Пуассона. |
||
|
> 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
pt(x,d) |
Возвращает функцию t-распределения Стьюдента. |
|||||
|
d есть число степеней свободы. > 0. |
|
|||||
|
|
|
|||||
16 |
|
Возвращает |
функцию |
|
равномерного |
||
|
punif(x,a,b) |
распределения. b и a есть граничные точки |
|||||
|
|
интервала. < . |
|
|
|
|
|
17 |
pweibull(x,s) |
Возвращает |
функцию |
распределения |
Вейбулла. |
||
|
> 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.2.3 Обращения функций распределения
Эти функции принимают вероятность p как аргумент и возвращают значение x такое, что ( ≤ ) = .
Обращения функций распределения представлены в таблице 7.4. Таблица 7.4 – Обращение функций распределения
№ |
Вид функции |
|
Описание функции |
1 |
qbeta(p,s1,s2) |
Обращает |
бета-распределение с параметрами |
|
формы s1 и s2. (0 ≤ ≤ 1) ( 1, 2 > 0). |
||
|
|
||
2 |
|
Возвращает число успехов в n испытаниях схемы |
|
|
|
Бернулли при условии, что вероятность успехов |
|
|
qbinom(p,n,r) |
не превышает p и r – вероятность успеха на |
|
|
|
одиночном |
испытании. 0 ≤ ≤ 1 и 0 ≤ ≤ 1. n |
|
|
есть натуральное число. |
|
|
|
|
156 |

3 |
|
Обращает распределение Коши с параметром |
|||||||||
|
qcauchy(p,l,s) |
масштаба |
s и |
параметром расположения |
l. > |
||||||
|
|
0, 0 < < 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
Обращает хи-квадрат распределение, в котором |
|||||||||
|
qchisq(p,n) |
> 0является числом степеней свободы. 0 ≤ < |
|||||||||
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
qexp(p,r) |
Обращает |
экспоненциальное |
распределение, |
в |
||||||
|
котором > 0 является параметром. 0 ≤ < 1. |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
6 |
qF(p,d1,d2) |
Обращает F -распределение, в котором 1, 2 > 0 |
|||||||||
|
являются числами степеней свободы. 0 ≤ < 1 |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
7 |
qgamma(p,s) |
Обращает Гамма-распределение, в котором > 0 |
|||||||||
|
является параметром формы. 0 ≤ < 1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||
8 |
|
Обращает геометрическое распределение. r – |
|||||||||
|
qgeom(p,r) |
вероятность успеха |
при |
одиночном |
испытании. |
||||||
|
|
0 < < 1 и 0 < < 1. |
|
|
|
|
|
|
|||
9 |
|
Обращает логнормальное распределение, в |
|||||||||
|
qlnorm (p,m,s) |
котором |
m является натуральным |
логарифмом |
|||||||
|
среднего значения, > 0 – натуральный логарифм |
||||||||||
|
|
||||||||||
|
|
среднеквадратичного отклонения. 0 ≤ < 1. |
|
||||||||
10 |
|
Обращает логистическое распределение. l – |
|||||||||
|
qlogis(p,l,s) |
параметр |
расположения, |
> 0 |
– |
параметр |
|||||
|
|
масштаба. 0 < < 1. |
|
|
|
|
|
|
|
||
11 |
|
Обращает |
|
отрицательное |
биномиальное |
||||||
|
qnbinom(p,n,r) |
распределение |
с |
числом |
испытаний |
n |
и |
||||
|
вероятностью успеха в одиночном испытании r. |
||||||||||
|
|
||||||||||
|
|
0 < ≤ 1 и 0 ≤ ≤ 1. |
|
|
|
|
|
|
|||
12 |
|
Обращает нормальное распределение со средним |
|||||||||
|
qnorm(p,m,s) |
m и среднеквадратичным отклонением s. 0 < < |
|||||||||
|
|
1 и > 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
qpois(p,l) |
Обращает |
распределение |
Пуассона. |
|
> 0 и 0 ≤ |
|||||
|
≤ 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
qt(p,d) |
Обращает t-распределение Стьюдента. d – число |
|||||||||
|
степеней свободы. > 0 и 0 < < 1. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
15 |
qunif(p,a,b) |
Обращает |
равномерное распределение. b |
и a |
– |
||||||
|
граничные точки интервала. < и 0 ≤ ≤ 1. |
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||
16 |
qweibull(p,s) |
Обращает |
распределение |
Вейбулла. |
s> 0 и 0 < |
||||||
|
< 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
157

Рисунок 7.1 – Связь между плотностями вероятности, функциями распределения и их обратными функциями
Функция dnorm создает колоколообразную кривую, имеющую в данном случае ось симметрии, проходящую через точку = 2. Функция pnorm есть интеграл от функции dnorm.
Из примера наглядно видно, что qnorm и pnorm – взаимно обратные функции.
7.3 Функция hist
Mathcad включает одну функцию, hist, для вычисления частотного распределения, применяемого для построения гистограмм:
( , )
Возвращает вектор, представляющий частоты, с которыми величины, содержащиеся в векторе А, попадают в интервалы, представляемые вектором int. Элементы в А и int и должны быть вещественными. Кроме того, элементы int должны быть расположены в порядке возрастания. Возвращаемый результат – вектор, содержащий на один элемент меньше, чем int.
Mathcad интерпретирует int как набор точек, определяющих последовательность интервалов в гистограмме. Значения в int должны быть расположены в порядке возрастания. Результатом этой функции является вектор f, в котором есть число значений в А, удовлетворяющих условию:
≤ < +1
Mathcad игнорирует данные, меньшие, чем первое значение в int, или большие, чем последнее значение в int. Рисунок 7.2 показывает, как использовать гистограммы в Mathcad.
Пример:
158

159
Рисунок 7.2 – Построение гистограммы
7.4 Случайные числа
Mathcad поставляется с рядом функций для генерирования случайных чисел, имеющих разнообразные распределения вероятностей. Функциональные формы распределений, связанных с приведенными ниже функциями даны в подразделе «Распределения вероятности».
Mathcad PLUS поставляется со всеми функциями, перечисленными в этом разделе. Если Вы не используете Mathcad PLUS, Вы будете иметь все генераторы случайных чисел, связанные со следующими законами распределения вероятностей: нормальным, хи-квадрат, t-распределением Стьюдента, F, биномиальным, Пуассона и равномерным.
Случайные числа представлены в таблице 7.5.
Таблица 7.5 – Случайные числа
№ |
Вид функции |
|
|
Описание функции |
|
|
||||
1 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
rbeta(m,s1,s2) |
бэта-распределение. |
1, 2 > 0 |
|
есть |
параметры |
||||
|
|
формы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
rbinom(m,n,p) |
биномиальное распределение. |
0 ≤ ≤ 1. |
n есть |
||||||
|
|
натуральное число. |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
rcauchy(m,l,s) |
распределение |
Коши. |
> 0 |
есть |
параметр |
||||
|
|
масштаба. l – параметр расположения. |
|
|
||||||
4 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
rchisq(m,d) |
распределение хи-квадрат. |
> 0 есть |
число |
||||||
|
|
степеней свободы. |
|
|
|
|
|
|
||
5 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
rexp(m,r) |
экспоненциальное распределение. > 0 – параметр |
||||||||
|
|
распределения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих F |
||||||||
|
rF(m,d1,d2) |
-распределение. |
1, 2 > 0 есть |
числа |
степеней |
|||||
|
|
свободы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
rgamma(m,s) |
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
гаммараспределение, s > 0 есть параметр формы. |
|||||||||
|
|
|||||||||
8 |
rgeom(m,p) |
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
геометрическое распределение. 0 < ≤ 1 |
|
||||||||
|
|
|
||||||||
9 |
|
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
|
логнормальное распределение, в котором m |
||||||||
|
rlnorm(m,m,s) |
является |
натуральным |
логарифмом |
среднего |
|||||
|
|
значения, |
а > 0 |
есть |
натуральный |
логарифм |
||||
|
|
среднеквадратичного отклонения. |
|
|
|
|||||
10 |
rlogis(m,l,s) |
Возвращает вектор m случайных чисел, имеющих |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |