- •Задачи по теории вероятностей и математической статистике
- •Содержание
- •Введение
- •Раздел 1. Теория вероятностей Комбинаторные формулы
- •Классическое определение вероятности
- •Теоремы алгебры событий
- •Свойства функции распределения
- •Свойства математического ожидания
- •Законы распределения случайных величин
- •Предельные теоремы теории вероятностей
- •Предельные формулы для схемы Бернулли
- •Раздел 2. Математическая статистика Обработка результатов опытов
- •Непрерывная случайная величина и её характеристики
- •Точечные оценки неизвестных параметров и методы их получения
- •Интервальные оценки неизвестных параметров
- •Проверка статистических гипотез
- •Сглаживание опытных данных методом наименьших квадратов
- •Ошибки прямых и косвенных измерений
- •Задания для самостоятельной работы студентов
- •Пример выполнения заданий самостоятельной работы студентов Пример выполнения задачи 1
- •Пример выполнения задачи 2
- •Пример выполнения задачи 3
- •Пример выполнения задачи 4
- •Пример выполнения задачи 5
- •Пример выполнения задачи 6
- •Пример выполнения задачи 11
- •Пример выполнения задачи 12
- •Пример выполнения задачи 13
- •Пример выполнения задачи 14
- •Пример выполнения задачи 15
- •Пример выполнения задачи 16
- •Пример выполнения задачи 17
- •Пример выполнения задачи 18
- •Пример выполнения задачи 19
- •Пример выполнения задачи 20
- •Пример выполнения задачи 21
- •Пример выполнения задачи 22
- •Пример выполнения задачи 23
- •Пример выполнения задачи 24
- •Пример выполнения задачи 25
- •Литература
Пример выполнения задачи 15
Условие. Известно,
что случайная величина
имеет распределение Пуассона
,
неизвестным является параметр
.
Используя метод максимального
правдоподобия, найти по реализации
выборки
значение оценки
неизвестного параметра
,
если
![]()
Решение. Составим функцию правдоподобия в виде
.

Получим
![]()
или
,
где
.
Найдем параметр
,
такой, что функция
принимала бы наибольшее значение. Для
этого решим уравнение
.
.
,
если
.
Получим
или
.
Очевидно, что
.
Поэтому в качестве оценки неизвестного
параметра
примем
.
Ответ.
.
Пример выполнения задачи 16
Условие.
Известно, что случайная величина
имеет биномиальное распределение
,
неизвестным является параметр
.
Используя метод моментов, найти по
реализации выборки
значение оценки
неизвестного параметра
.
Решение.
Найдем значение оценки
из уравнения
.
Учитывая, что
случайная величина имеет биномиальное
распределение, получим
.
В качестве
,
возьмем среднее арифметическое значений
выборки, т. е.
.
Решим уравнение
.
Ответ.
.
Пример выполнения задачи 17
Условие. Случайная
величина
имеет нормальное распределение с
неизвестным математическим ожиданием
и известной дисперсией
.
По выборке объема
вычислено выборочное среднее
.
Определить доверительный интервал для
неизвестного параметра распределения
,
отвечающий заданной доверительной
вероятности
.
Решение.
Так как известна дисперсия случайной
величины, то доверительный интервал
для неизвестного математического
ожидания определяется неравенством
,
где значения
и
вычисляем с помощьюMathCAD
по формулам:
,
.
Получим
,
.
Таким образом,
доверительный интервал имеет вид:
.
Ответ.
.
Пример выполнения задачи 18
Условие.
Случайная величина
имеет нормальное распределение с
неизвестными математическим ожиданием
и дисперсией. По данной выборке найти
доверительный интервал для математического
ожидания, отвечающий доверительной
вероятности
,
если
-

20
25
30
39
42
45
48

8
10
20
31
14
6
5
Решение.
По данной выборке вычислим объем выборки
,
выборочную среднюю
и исправленную дисперсию
.
Получим
,
,

.
Так, как среднее
квадратическое отклонение неизвестно,
то доверительный интервал определяем
из неравенства
,
где
,
.
Параметр
находим, используя системуMathCAD:
.
Получим:
,
.
Доверительный
интервал принимает вид:
.
Ответ.
.
Пример выполнения задачи 19
Условие. В
результате
опытов получена несмещенная оценка
для дисперсии нормальной случайной
величины. Найти доверительный интервал
для дисперсии при доверительной
вероятности
.
Решение.
Доверительный интервал для дисперсии
случайной величины определяем из
неравенства
,
где
,
.
Значения
и
находим с помощьюMathCAD
по формулам:
,
.
Получим
,
.
Тогда
,
.
Доверительный
интервал имеет вид:
.
Ответ.
.
