- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •1. Элементы математической логики
- •1.1. Высказывания и операции над ними
- •1.2. Формулы логики высказываний. Равносильность формул
- •1.3. Предикаты и кванторы
- •Упражнения
- •2. Теория множеств
- •2.1. Основные понятия
- •2.2. Операции над множествами
- •Упражнения
- •3. Комбинаторика
- •3.1. Общие правила комбинаторики
- •3.2. Размещения, сочетания и перестановки без повторения (без возвращения)
- •3.3. Размещения, сочетания и перестановки с повторением (с возвращением)
- •Упражнения
- •4. Теория вероятностей
- •4.1. Историческая справка
- •4.2. Случайные события
- •4.3. Определения вероятности
- •4.4. Операции над вероятностями
- •4.5. Формула полной вероятности. Формула Байеса.
- •Формула Байеса.
- •Упражнения
- •5. Элементы математической статистики
- •5.1 Понятие случайной величины
- •5.2. Виды распределений
- •5.3 Числовые характеристики случайной величины
- •Упражнения
- •6. Обработка результатов эксперимента
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Способы представления экспериментальных данных
- •2. Графическое представление экспериментальных данных.
- •6.3. Понятие о корреляционной зависимости
- •Упражнения
- •7. Лабораторные работы (краткое содержание)
- •Математические основы шкалирования. Формы представления информации
- •Формы представления информации
- •Закон нормального распределения и его характеристика
- •Корреляционный анализ
- •Регрессионный анализ (линейная регрессия)
- •Некоторые методы математической обработки экспериментальных данных
- •Бронникова Лариса Михайловна
- •Колмогорова Валентина Мироновна
- •Основы математической
- •Обработки информации
6.2. Способы представления экспериментальных данных
Как правило, необработанные экспериментальные данные представлены в виде неупорядоченного набора чисел. Необходима обработка.
1. Группировка. Группировка представляет собой процесс систематизации и выполняется различными методами. Основная цель группировки - представление данных в компактной форме, наглядной и удобной для анализа. Рассмотрим группировку на конкретном примере.
В таблице 1 приведены данные (бег 5 км, лыжи, девушки 1-го курса ФФК).
Таблица 1
25,7 27,0 28,1 27,1 26,4 |
28,2 26,7 29,5 27,3 28,4 |
27,2 30,0 27,1 28,2 27,4 |
25,5 29,6 26,7 25,3 26,4. |
27,2 27,8 29,4 27,5 29,2 |
27,3 28,4 26,1 29,3 27,4 |
26,4 29,3 27,2 29,1 30,5 |
27,1 27,5 25,6 28,1 28,3 |
28,3 27,3 28,1 27,1 27,0 |
27,4 27,0 27,5 26,0 27,1 |
Объем выборки в данном случае равен 50 т. е. n = 50.
Группировка заключается в распределении вариант выборки по группам или интервалам группировки. Каждый интервал содержит определенное количество значений изучаемого признака. Число интервалов группировки ищется либо по Формуле Стерджеса: к =1+3.33*lg(n), либо с помощью таблицы 2. Ширина каждого интервала определяется по формуле: где h - ширина интервала, xmax, xmin - максимальная и минимальная варианты выборки.
Таблица 2
Объём
выборки Число
интервалов
25 – 40
40 – 60
60 – 100
100 – 200 >
200 5
– 6 6
– 8 7–
10 8
– 12 10
– 15
Для нашего примера при n = 50 число интервалов группировки к = 7.
. Округлим ширину интервала h в сторону увеличения и примем h = 0,8.
Найдём границы интервалов группировки по формулам:
хн1 = xmin - ; хн2 = xн1+h; хн2 = хв1 ; хн3 = хв2 и т.д., где
хн1- нижняя граница первого интервала.
хн2 - нижняя граница второго интервала.
хв1 - верхняя граница первого интервала и т. д.
Найдём нижние и верхние границы интервалов, причем верхнюю границу первого интервала будем записывать на 0,1 меньше нижней границы второго интервала и т.п.
хн1 = 25,3 - = 24,9; хн2 = 24,9 + 0,8 = 25,7, тогда хв1 = 25,8.
После того как найдены границы всех интервалов, распределим по этим интервалам выборочные варианты, но для удобства последующей обработки вычислим срединные значения интервалов группировки хсi по формуле хсi=хнi+ Результаты внесем в таблицу 3.
Но прежде рассмотрим ряд определений.
Накопленная частота интервала – это число, полученное последовательным суммированием частот в направлении от 1 интервала и до того интервала включительно, для которого определяется накопленная частота.
Частостью называется отношение частоты к объему выборки и обозначается fi , т.е. fi = . Сумма всех частостей всегда ровна 1
Накопленной частостью называется отношение накопленной частоты к объему выборки и обозначается Fi, т.е. Fi =.
Таблица 3
1 2 3 4 5 6 7 8 i хнi
- хвi хсi
ni nxi fi Fi 1 24,9
- 25,6 25,3 /
/ / 3 3 0,06 0,06 2 25,7 –
26,4 26,1 / / /
/ / / 6 9 0,12 0,18 3 26,5 –
27,2 26,9 / / /
/ / / / / / / / / 12 21 0,24 0,42 4 27,3 –
28,0 27,7 / / /
/ / / / / / / / 11 32 0,22 0,64 5 28,1 –
28,8 28,5 / / /
/ / / / / / 9 41 0,18 0,82 6 28,9 –
28,8 29,3 / / /
/ / / / 7 48 0,14 0,96 7 28,9-30,5 30,1 / / 2 50 0,04 1,00
50
1,00
2 столбец: границы интервалов;
3 столбец: срединные значения интервалов группировки;
4 столбец: повторяемость вариант в каждом интервале;
5 столбец: частота – это количество, встречающихся в выборке вариантов. Общая сумма всех частот равна объёму выборки, т.е. n = .
6 столбец: накопленная частота;
7 столбeц: частность;
столбец: накопленная частность.