2) Знайти числові характеристики вибіркової сукупності:
2.1)
R,
,
(відповідно
розмах варіант
вибірки, мода і медіана
інтервального
статистичного розподілу вибірки);
2.2) перейти від інтервального статистичного розподілу до дискретного, варіантами якого є середини частинних інтервалів, та обчислити , , S2, , V, , (відповідно: вибіркова середня величина (середня арифметична варіант вибірки), дисперсія вибірки та виправлена дисперсія, середнє квадратичне відхилення вибірки, коефіцієнт варіації, асиметрія і ексцес);
3) визначити гіпотетично, який закон розподілу має ознакa Х – зріст юнака; при рівні значущості =0,05 перевірити правильність висунутої нульової гіпотези;
4) при заданій надійності =0,99 побудувати довірчий інтервал для ознаки Х генеральної сукупності при відомому значенні Г і нормальному розподілі генеральної сукупності.
Розв’язання.
1)
Розмах варіант вибірки:
=186-154=32см.
На підставі вибіркових даних складемо інтервальний ряд:
Таблиця 1
h=4 cм |
154—158 |
158—162 |
162—166 |
166—170 |
170—174 |
174—178 |
178—182 |
182—186 |
ni |
8 |
14 |
20 |
32 |
12 |
8 |
4 |
2 |
2.1) Для визначення моди інтервального статистичного розподілу знаходимо з Таблиці 1 модальний інтервал і застосуємо формулу:
де
початок
модального інтервалу;
довжина
часткового інтервалу;
частота
модального інтервалу;
частота
домодального інтервалу;
частота
післямодального інтервалу.
.
Для
обчислення медіани
побудуємо спочатку кумуляту
– емпіричну
функцію розподілу
,
яка визначає відносну
частоту події ”Значення
варіанти менше від х”.
Застосуємо
Таблицю
1, ураховуючи,
що об’єм досліджуваної сукупності
дорівнює 100:
Медіану обчислюємо за формулою:
де початок медіанного інтервалу;
довжина частинного інтервалу.
.
см.
2.2) Для обчислення інших числових характеристик переходимо від інтервального статистичного розподілу до дискретного, варіанами якого є середини частинних інтервалів:
Таблиця 2
xi |
156 |
160 |
164 |
168 |
172 |
176 |
180 |
184 |
ni |
8 |
14 |
20 |
32 |
12 |
8 |
4 |
2 |
см.
Виправлена
дисперсія:
см
Для
порівняння оцінок варіацій статистичних
рядів із різними значеннями
,
які не дорівнюють нулеві, вводиться
коефіцієнт варіації:
.
Коефіцієнт
асиметрії:
Ексцес:
.
Тут центральний
емпіричний момент
го
порядку обчислюється за формулою:
3) Визначити гіпотетично, який закон розподілу має ознакa Х – зріст юнака; при рівні значущості =0,05 перевірити правильність висунутої нульової гіпотези.
Для знайденого статистичного розподілу (Таблиця 1) побудуємо гістограму частот
Рис.1
Таблиця 1
h=4 cм |
154—158 |
158—162 |
162—166 |
166—170 |
170—174 |
174—178 |
178—182 |
182—186 |
ni |
8 |
14 |
20 |
32 |
12 |
8 |
4 |
2 |
За формою гістограми частот можемо припустити, що ознака Х має нормальний закон розподілу. Отже, висуваємо нульову гіпотезу Н0: ознака Х має нормальний закон розподілу.
Для перевірки правильності Н0 використаємо критерій узгодженості Пірсона.
Необхідно
обчислити теоретичні
частоти
,
за розрахованими
в п.2
значеннями:
та нтервальним
розподілом
з
Таблиці
1.
Обчислення теоретичних частот (нормальний закон розподілу) наведено в Таблиці 3 ( Ф – функція Лапласа, табульована в Додатку 1).
Таблиця 3
xi |
xi+1 |
ni |
|
|
|
|
|
154 |
158 |
8 |
– 2,04 |
– 1,42 |
– 0,4793 |
– 0,4222 |
6 |
158 |
162 |
14 |
– 1,42 |
– 0,79 |
– 0,4222 |
– 0,2852 |
14 |
162 |
166 |
20 |
– 0,79 |
– 0,16 |
– 0,2852 |
– 0,0636 |
22 |
166 |
170 |
32 |
– 0,16 |
0,464 |
– 0,0636 |
0,1772 |
24 |
170 |
174 |
12 |
0,464 |
1,09 |
0,1772 |
0,3621 |
19 |
174 |
178 |
8 |
1,09 |
1,72 |
0,3621 |
0,4573 |
10 |
178 |
182 |
4 |
1,72 |
2,34 |
0,4573 |
0,4904 |
3 |
182 |
186 |
2 |
2,34 |
2,97 |
0,4904 |
0,4986 |
1 |
Тут n =100 – об’єм вибірки.
Обчислення
спостережуваного значення
наведено в Таблиці 4.
|
|
|
|
|
8 |
6 |
2 |
4 |
0,667 |
14 |
14 |
0 |
0 |
0 |
20 |
22 |
– 2 |
4 |
0,182 |
32 |
24 |
8 |
64 |
2,667 |
12 |
19 |
– 7 |
49 |
2,579 |
8 |
10 |
– 2 |
4 |
0,4 |
4 |
3 |
1 |
1 |
0,333 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
.
Знайдемо
критичне значення критерію (
)
за таблицею густини розподілу
(див. Додаток
2)
за рівнем значущості
та числом ступенів свободи k:
Критична область зображена на Рис.2
Рис.2
Висновок.
Оскільки
,
немає підстав для відхилення нульової
гіпотези Н0
про нормальний закон розподілу
ймовірностей ознаки Х.
4)
при заданій надійності =0,99
знаходимо довірчий інтервал для
ознаки
Х
генеральної сукупності
при
відомому значенні
і
нормальному
розподілі генеральної
сукупності.
За
таблицею
Додатка
1
значень функції Лапласа
Обчислюємо
кінці довірчого інтервалу:
Отже,
довірчий інтервал для середнього
значення зросту буде таким:
Звідси
можна стверджувати, що
з надійністю
.
