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

big_doc_LKG

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
20.24 Mб
Скачать

100

Розділ 2

Закони розподілу неперервної ознаки задаються у вигляді інтервального ряду розподілу. У цьому випадку частоти підраховуються не для окремого значення ознаки, а по відношенню до прийнятого інтервалу. При побудові таких рядів розподілу використовують метод групування, сутність якого полягає у тому, що в результаті об’єднання близьких значень ознаки статистичний ряд розбивається на окремі групи.

Побудова інтервального ряду включає такі операції.

1.Упорядкування ряду за зростанням значень випадкової величини – побудова варіаційного ряду.

2.Розбиття варіаційного ряду на групи (інтервали). Ця операція називається табулюванням або групуванням. Як правило, ширину інтервалу приймають однаковою для всіх інтервалів. Для встановлення виду розподілу рекомендується приймати:

при інтервалів; при інтервалів.

Приблизно кількість інтервалів можна визначити за формулою Стреджеса

.

3. Визначення ширини інтервалу за формулою

,

де

,

– відповідно, максимальне і мінімальне значення

 

 

випадкової величини.

4.Підрахунок кількості попадань випадкової величини в кожний i-й інтервал.

5.Обчислення відносної частоти і емпіричної щільності

розподілу .

6. Обчислення значень функції розподілу у кожному інтервалі.

Всі процедури побудови емпіричного інтервального ряду виконуються в таблиці. В табл. 2.2 показаний емпіричний розподіл неперервної величини яка характеризує тривалість навантаження автомобіля на складі.

Ідентифікація параметрів статистичними законами розподілу

101

 

 

 

 

 

Таблиця 2.2

 

Емпіричний розподіл неперервної випадкової величини

 

 

 

 

 

 

 

№ інтервалу

Границі

Абсолютна

Відносна

Емпірична

Інтегральна

інтервалу

частота

щільність

функція

 

 

частота

 

,

(частість)

розподілу

розподілу

 

 

 

хв.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10 – 30

15

0,15

0,075

0,15

 

2

30 – 50

40

0,40

0,020

0,55

 

3

50 – 70

30

0,30

0,015

0,85

 

4

70 – 90

10

0,10

0,005

0,95

 

5

90 – 110

5

0,05

0,0025

1,00

 

2.2.2. Графічне представлення емпіричного закону розподілу.

Графічна інтерпретація емпіричних законів розподілу здійснюється у вигляді полігонів або емпіричних кривих розподілу (для дискретних і неперервних випадкових величин), гістограм (для неперервних величин) і кумулят. Для цього по осі абсцис відкладають всі можливі значення випадкової величини, а по осі ординат – їх абсолютні mi або відносні частоти при побудові гістограм і полігонів, і значення інтегральної функції розподілу при побудові кумуляти. Для дискретної випадкової величини кумулята має східчасту структуру. Графіки емпіричних законів розподілу, побудовані за даними табл. 2.1–2.2, показані на рис. 2.1 та 2.2.

16

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

m 10

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

1

2

3

4

5

6

7

8

00

1

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Полігон (а) і кумулята (б) дискретної випадкової величини

 

 

102

Розділ 2

f (x)

0,4

 

2

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

1

 

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

0,6

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

50

70

90

110

 

0

20

40

60

80

100

30

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

Рис. 2.2. Графіки розподілу неперервної випадкової величини: а) гістограма (1) і полігон розподілу (2); б) кумулята

2.3. Встановлення гіпотетичних теоретичних законів розподілу випадкової величини

Щоб вивчити емпіричні закони розподілу випадкових величин в реальних умовах функціонування системи, необхідно, насамперед, оцінити їх відповідність теоретичним розподілам і, тим самим, встановити, чи випадково розподілені результати спостереження, чи коливність їх значень зумовлена іншими причинами.

Теоретична функція розподілу на відміну від емпіричної визначає імовірність події . При великій кількості спостережень значення емпіричної і теоретичної функції розподілу мало відрізняються одне від одного. Із цього виходить доцільність використання емпіричної функції розподілу вибірки для приблизного (оціночного) представлення теоретичної функції розподілу, за допомогою якої можна математично описати вхідні дії на об’єкт.

В табл. 2.3–2.4 представлені найбільш розповсюджені теоретичні закони розподілу випадкових величин, на основі яких виконується апроксимація (підгонка) емпіричних функцій розподілу. Гіпотетичний теоретичний закон розподілу досліджуваної випадкової величини встановлюється шляхом візуального порівняння форми гістограм і полігонів емпіричного розподілу з графіками теоретичних розподілів у табл. 2.3–2.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2.3

 

Теоретичні закони розподілу дискретних випадкових величин

Тип закону

 

 

Графічне представлення

 

 

Функція імовірності

1. Біномний

0,30

 

P = 0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = 0,3

 

 

P = 0,9

 

 

 

0,18

 

 

 

 

 

P = 0,5

 

 

 

 

(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

2. Пуассона

0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 0,7

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 1,0

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

 

 

 

a = 3,0

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продовження табл. 2.3

Тип закону

 

 

 

Графічне представлення

 

 

Функція імовірності

3.Геометри-

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p = 0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

p = 0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

p = 0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблиця 2.4

 

Теоретичні закони розподілу неперервних випадкових величин

 

Закон

Графічне представлення, щільність імовірності

Статистичні

Параметри закону

розподілу

розподілу

 

та функція розподілу

 

характеристики

та їх оцінка

1. Нормальний

 

 

 

 

 

 

 

 

;

– середнє вибір-

 

 

0,20

 

 

 

 

x 10; =2

 

;

кове;

 

 

 

 

 

 

 

 

– стандартне

 

 

0,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

відхилення.

 

 

 

x 6; =2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (x)

0,12

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

x 10; =4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,08

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

4

8

12

16

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

де та .

– інтегральна функція Лапласа.

Продовження таблиці 2.4

Закон

Графічне представлення, щільність імовірності

Статистичні

Параметри закону та

розподілу

розподілу

та функція розподілу

характеристики

їх оцінка

2. Логарифміч-

0,24

 

 

 

 

 

 

 

 

;

;

но нормаль-

 

 

 

 

1,25; =4

 

 

 

0,20

 

 

 

 

 

 

 

ний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x)

0,12

 

 

 

 

 

2; =0,6

 

;

 

f (

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

1,25; =1

 

 

 

 

 

 

 

0

0

2

4

6

8

10

12

14

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

Продовження таблиці 2.4

Закон

Графічне представлення, щільність імовірності

Статистичні

Параметри закону

розподілу

розподілу

 

та функція розподілу

 

 

характеристики

та їх оцінка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Рівномірний

0,40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

– мінімальне зна-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чення;

 

 

 

 

 

 

a = 2; b = 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– максимальне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = 5; b = 10

 

 

 

 

 

;

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x)(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,08

 

 

 

 

 

 

 

a = 2; b = 10

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– не визначена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продовження таблиці 2.4

Закон

Графічне представлення, щільність імовірності

Статистичні

Параметри закону

розподілу

розподілу

та функція розподілу

характеристики

та їх оцінка

4. Експоненціа-

 

 

 

 

 

 

;

.

льний

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,6

 

2

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

1,2

 

 

 

 

 

;

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

1

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

 

 

0,5

;

 

 

0

0

1

2

3

4

 

.

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

Продовження таблиці 2.4

Закон

Графічне представлення, щільність імовірності

Статистичні

Параметри закону та

розподілу

розподілу

та функція розподілу

характеристики

їх оцінка

5. Гамма-

0,20

 

 

2; =2

 

 

 

 

;

 

– пара-

розподіл

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

метр форми;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,12

 

 

2; =3

 

 

 

 

;

 

 

 

(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,08

 

 

 

 

 

6; =2

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

(

) –

 

0

4

8

12

16

20

24

 

параметр масштабу.

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

де

 

– гамма-функція;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

де

 

– неповна гамма-функція.

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]