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

Теория вероятностей. Учебно-методическое пособие к практическим занятиям для студентов 2 курса специальностей ТКТ и ТСС

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.08.2026
Размер:
955 Кб
Скачать

Объемом совокупности называется число объектов этой совокупности.

Для изучения количественного признака

X из

генеральной

совокупности

извлечена

выборка

1, 2,Вариантами… ,

называются

наблюдавшиеся

значения

объема

.

 

 

 

признака X.

 

 

 

Вариационный ряд – это последовательность вариант, записанных в возрастающем порядке.

Частота – это число наблюдений варианты.

Относительная частота – это отношение

 

частоты к объему выборки

=

 

.

 

 

 

Статистическим

распределением

выборки

называется перечень вариант

 

вариационного ряда и

(сумма всех

 

им

 

 

 

 

(сумма

 

 

 

соответствующих

частот

 

всех частот

равна объему выборки

 

) или относительных

частот

 

 

относительных частот равна единице).

 

Простым

статистическим рядом

называется

таблица статистического распределения выборки.

 

При большом числе измерений для удобства анализа статистического материала производится его

группировка

весь

интервал полученных значений

( −1; ) длиной

 

71

признака X разбивается на равные частичные интервалы каждый. Значения, попадающие на

границу интервала, относят или к левому, или правому интервалу (в случае нечетного числа значений), так как при большом объеме выборке не имеет существенного значения к какому из интервалов отнесено большее число значений или и к левому, и к правому интервалам по половине их числа (в случае четного числа значений).

где:

варианты выборки1; и1

 

2

; 2

 

;

 

 

Полигоном частот

называют ломаную, отрезки

 

.

 

), (

 

 

), …, . (

 

),

которой соединяют точки (

 

 

 

 

соответствующие им

частоты

(

 

), …, . (

 

), где:

 

варианты

 

1; 1

 

2

; 2

Полигоном относительных частот

называют

 

;

 

 

 

 

),

ломаную, отрезки которой соединяют точки (

 

выборки и соответствующие им относительные частоты .

72

При непрерывном распределении признака весь интервал, в котором заключены все наблюденные

значения признака, разбивают на ряд частичных

интервалов длины и находят сумму частот вариант, попавших в -ый интервал ( ).

Гистограмма частот – это ступенчатая фигура, состоящая из прямоугольников, основаниями которых

служат частичные интервалы длины

 

, а высоты равны

 

 

 

 

 

отношению

 

(плотность частоты).

 

 

Площадь частичного -го прямоугольника равна

сумме частот вариант, попавших

в -ый интервал.

т. е. объему выборки .

 

 

всех частот,

Площадь гистограммы частот равна сумме

73

Гистограмма относительных частот – это ступенчатая фигура, состоящая из прямоугольников,

основаниями которых служат частичные интервалы

длины , а высоты равны отношению

 

(плотность

частоты).

 

 

Площадь частичного n-го прямоугольника равна относительной частоте вариант, попавших в -ый интервал. Площадь гистограммы относительных частот равна сумме всех относительных частот, т. е. единице.

74

 

 

( )

 

Эмпирическая функция

распределения

(функция распределения выборки) – это функция

 

 

,

частоту события X < :

 

 

 

относительную

определяющая для каждого значения

 

 

( ) =

 

,

 

 

 

 

 

объем выборки.

 

 

 

где:

число вариант, меньших

 

;

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧИ

1. Выборка задана в виде распределения частот:

 

 

5

2

3

 

10

 

 

4

7

8

 

12

Найти распределение

 

 

 

 

относительных частот.

 

2. Найти и построить эмпирическую функцию по данному распределению выборки:

 

2

5

7

8

1

3

2

4

 

 

 

 

 

3. Построить полигон частот по данному распределению выборки:

75

 

10

15

20

25

30

25

10

15

30

20

 

 

 

 

 

 

4. Построить полигон относительных частот по данному распределению выборки:

 

 

 

 

 

1

 

 

4

5

 

8

 

9

 

 

 

 

 

 

0,15

 

 

0,25

0,3

 

0,2

 

0,1

 

 

5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построить

гистограмму

частот по

данному

распределению выборки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номер

частичный

сумма частот вариант

 

 

интервала

интервал

частичного интервала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

7

 

5

 

 

 

 

 

 

2

 

7

 

 

12

 

10

 

 

 

 

 

 

3

 

12

17

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

17

 

22

 

6

 

 

 

 

 

 

5

 

22

 

27

 

4

 

 

 

 

6. Построить гистограмму относительных частот по данному распределению выборки:

номер

частичный

сумма частот вариант

интервала

интервал

частичного интервала

 

 

 

+1

 

1

10

 

15

2

2

15

 

20

4

3

20

25

8

4

25

30

76

4

5

30

35

2

ЗАНЯТИЕ 18

ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ

ТОЧЕЧНЫЕ ОЦЕНКИ

Точечная оценка – это статистическая оценка, которая определяется одним числом.

Несмещенной называют точечную оценку, математическое ожидание которой равно оцениваемому параметру при любом объеме выборки.

Несмещенной оценкой генеральной средней (математического ожидания) служит выборочная

средняя:

в =

1

,

 

 

 

 

=1

где: варианта выборки;

частота варианты

;

=

− объемвыборки.

=1

 

 

 

Несмещенность означает отсутствие систематической ошибки (ошибки одного и того же знака) при повторных применениях алгоритма.

77

Смещенной называют точечную оценку, математическое ожидание которой не равно оцениваемому параметру.

Смещенной оценкой генеральной дисперсии

служит выборочная дисперсия1 :

в = ( в )2 .

=1

Если первоначальные варианты не являются равноотстоящими, а весь интервал поделен на несколько равных, длины , частичных интервалов, то при вычислении выборочной дисперсии для уменьшения ошибки, вызванной группировкой (особенно при малом числе интервалов), делают

поправку Шеппарда, вычисляя1дисперсию по формуле:

в′ = в 12 2 .

Несмещенной оценкой генеральной дисперсии

служит исправленная выборочная дисперсия:

2 = 1 в .

При выборке малого объема точечная оценка может значительно отличаться от оцениваемого параметра.

78

Метод произведений вычисления выборочных средней и дисперсии

1) Равноотстоящие варианты

Выборка задана в виде распределения равноотстоящих вариант и соответствующих им частот. Выборочные среднюю и дисперсию удобно находить по

формулам:

 

 

 

2 2

где:

 

вшаг= (1разность+ ,

междув = ( 2двумя( 1)соседними) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вариантами);

 

 

 

 

 

 

 

ложный нуль (варианта, которая имеет

наибольшую частоту);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

=

 

 

 

−условный моментпервогопорядка;

 

 

 

2

 

 

 

2

=

 

 

 

− условный момент второгопорядка;

=

 

− условная варианта.

 

 

 

 

2) Неравноотстоящие варианты

Интервал, в котором заключены все варианты выборки, делят на несколько равных, длины , частичных интервалов. Каждый частичный интервал должен содержать не менее 8-10 вариант. Затем находят середины частичных интервалов, которые образуют

79

последовательность равноотстоящих вариант. В качестве частоты каждой середины интервала принимают сумму частот вариант, которые попали в соответствующий частичный интервал. Для уменьшения ошибки, вызванной группировкой (особенно при малом числе интервалов), делают поправку Шеппарда.

Метод сумм вычисления выборочных средней и дисперсии

Выборка задана в виде распределения равноотстоящих вариант и соответствующих им частот. Выборочные среднюю и дисперсию вычисляют по

формулам:

 

 

 

 

 

 

 

2

2

где:

вшаг= (1разность+ ,

междув = ( 2двумя( 1)соседними) ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вариантами);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ложный

нуль

(варианта, которая имеет

наибольшую частоту). В качестве

 

можно взять любую

варианту,

расположенную

примерно

 

в

середине

 

 

 

 

 

 

столбца.

 

В клетках строки, содержащей ложный нуль,

записывают

нуль.

Записывают

нули

в

следующем

столбце над и под уже помещенным нулем.

 

 

80

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]