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

Цифровая обработка сигналов (сборник книг) / Дронов С.В. Многомерный статистическийц анализ, 2003

.pdf
Скачиваний:
112
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
958.12 Кб
Скачать

Приложение C

Приложение 3. Распределение Стьюдента

Пусть стандартная нормальная случайная величина, а 2

величина, имеющая распределение хи-квадрат с

k случайная

k степенями свободы, причем они независимы. Тогда говорят, что случайная величина

= q

2k=k

имеет распределение Стьюдента с k степенями свободы (T Распределение Стьюдента симметрично в том же смысле,k).÷òî è ñòàí-

дартное нормальное, т.е. распределения и совпадают. Отсюда получаем, что если T - функция распределения любого из распределений Стьюдента, то для произвольного x выполнено

T (x) + T ( x) = 1:

Ниже приводится таблица двусторонних критических точек распределения Стьюдента, т.е. решений уравнения

P(j j > t) = "

для заданного ". Из упомянутого выше свойства симметричности следует, что при необходимости найти одностороннюю критическую точку, т. е. решить уравнение

P( > t) =

231

232 Приложение C. Распределение Стьюдента

при заданном , следует в предыдущей формуле выбрать " = =2.

В силу закона больших чисел имеет место сходимость распределения Tk к стандартному нормальному распределению при k ! 1 , поэтому

при больших k используйте таблицу стандартного нормального распределения.

Таблица составлена при помощи программы Microsoft Excell. Функции, использующиеся при работе с распределением Стьюдента, содержатся в разделе Статистические функции Мастера функций и носят названия СТЬЮДРАСП и СТЬЮДРАСПОБР (квантили). При этом обе функции содержат дополнительные возможности работы как с односторонними, так и с двусторонними критическими точками и квантилями (опция "хвосты").

233

Двусторонние критические точки распределения Стьюдента Tk

k

0,0005

0,0001

0,005

0,001

0,05

0,01

0,1

1

1273,155

6370,544

127,321

636,578

12,706

63,656

6,314

2

44,703

100,136

14,089

31,600

4,303

9,925

2,920

3

16,326

28,014

7,453

12,924

3,182

5,841

2,350

4

10,305

15,534

5,597

8,610

2,776

4,604

2,132

5

7,976

11,176

4,773

6,868

2,571

4,032

2,015

6

6,788

9,080

4,317

5,959

2,447

3,707

1,943

7

6,081

7,888

4,029

5,408

2,365

3,499

1,894

8

5,617

7,120

3,832

5,041

2,306

3,355

1,859

9

5,291

6,594

3,690

4,781

2,262

3,250

1,833

10

5,049

6,212

3,581

4,587

2,228

3,169

1,812

11

4,863

5,923

3,497

4,437

2,201

3,106

1,796

12

4,716

5,695

3,428

4,318

2,179

3,054

1,782

13

4,597

5,513

3,372

4,221

2,160

3,012

1,771

14

4,499

5,364

3,326

4,140

2,145

2,980

1,761

15

4,417

5,239

3,286

4,073

2,131

2,947

1,753

16

4,346

5,134

3,252

4,015

2,120

2,921

1,746

17

4,286

5,043

3,222

3,965

2,110

2,898

1,741

19

4,187

4,899

3,174

3,883

2,093

2,861

1,729

19

4,187

4,899

3,174

3,883

2,093

2,861

1,729

20

4,146

4,838

3,153

3,849

2,086

2,845

1,725

21

4,109

4,785

3,135

3,819

2,080

2,831

1,721

22

4,077

4,736

3,119

3,792

2,074

2,819

1,717

23

4,047

4,694

3,104

3,768

2,069

2,807

1,714

24

4,021

4,654

3,090

3,745

2,064

2,797

1,711

25

3,996

4,619

3,078

3,725

2,059

2,787

1,708

26

3,970

4,587

3,067

3,707

2,055

2,779

1,706

27

3,954

4,556

3,056

3,689

2,052

2,771

1,703

28

3,935

4,531

3,047

3,674

2,048

2,763

1,701

29

3,918

4,505

3,038

3,659

2,045

2,756

1,699

30

3,902

4,482

3,030

3,646

2,042

2,750

1,697

35

3,836

4,389

2,996

3,591

2,030

2,724

1,689

40

3,788

4,321

2,971

3,551

2,021

2,704

1,684

45

3,752

4,269

2,952

3,520

2,014

2,689

1,679

50

3,723

4,228

2,937

3,496

2,008

2,678

1,676

234

Приложение C. Распределение Стьюдента

Приложение D

Приложение 4. Распределение Фишера

Если мы возьмем две независимых случайных величины , имеющую

распределение 2

, имеющую распределение 2

случайной величиныk è

m, то распределение

f =

m

k

будет называться распределением Фишера с k; m степенями свободы и

обозначаться F

Êàê ÿñíî èçk;mопределения,. случайная величина

f принимает лишь положительные значения, и значит, ее распределение несимметрично. Од-

нако, определенная симметрия все же имеется. Так, величина 1=f имеет распределение Фишера с m; k степенями свободы. Отсюда нетрудно полу- чить, что для произвольного положительного t имеет место соотношение

 

1

t!

 

1

 

1

 

P

 

= P f <

 

 

 

= 1

P f

 

;

f

 

t

t

а значит критическая точка распределения

Fk;m уровня " ýòî òî æå

самое, что критическая точка распределения Fm;k уровня 1 ".

В силу изложенных причин можно табулировать либо значения при

малых и больших значениях ", но ограничиться, например, случаем, когда число степеней свободы числителя меньше, чем число степеней свободы знаменателя, либо брать только малые значения уровня критической точки, но предусмотреть любые сочетания чисел степеней свободы. Ни-

235

236

Приложение D. Распределение Фишера

же был принят второй подход. По столбцам расположены количества

степеней свободы числителя ( ), а по строкам знаменателя ( ).

Как уже было сказано в главе 1, таблицы распределения Фишера представляют собой трехвходовые таблицы, поэтому достаточно подробное их воспроизведение заняло бы слишком много места. Мы ограничи-

лись случаями " = 0; 05 (пятипроцентная критическая точка) и " = 0; 01 (однопроцентная критическая точка). В случае необходимости получить критические точки других уровней отсылаем читателя к электронной таблице Microsoft Excel, где вычисления, связанные с распределением Фишера, содержатся, как и в предыдущих приложениях, в разделе Статистические функции Мастера функций. Они называются FРАСП и FРАСПОБР.

Отметим,наконец, следующие связи между функцией распределения

Fk;m и функцией распределения стандартного нормального распределения, представляющиеся интересными (см. [6]):

p

lim F1;m(x) = 2 ( x) 1;

m!1

p

lim Fk;1(x) = 2(1 (1= x)):

k!1

237

Критические

точки распределения Фишера

Fk;m

 

 

уровня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" = 0,05

 

 

 

 

 

(по горизонтали указаны k, по вертикали m)

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

161,446

 

 

199,499

 

 

215,707

 

224,583

 

230,160

 

 

2

18,513

 

 

19,000

 

 

19,164

 

19,247

 

19,296

 

 

3

10,128

 

 

9,552

 

 

9,277

 

9,117

 

9,013

 

 

4

7,709

 

 

6,944

 

 

6,591

 

6,388

 

6,256

 

 

5

6,608

 

 

5,786

 

 

5,409

 

5,192

 

5,050

 

 

6

5,987

 

 

5,143

 

 

4,757

 

4,534

 

4,387

 

 

7

5,591

 

 

4,737

 

 

4,347

 

4,120

 

3,972

 

 

8

5,318

 

 

4,459

 

 

4,066

 

3,838

 

3,688

 

 

9

5,117

 

 

4,256

 

 

3,863

 

3,633

 

3,482

 

 

10

4,965

 

 

4,103

 

 

3,708

 

3,478

 

3,326

 

 

11

4,844

 

 

3,982

 

 

3,587

 

3,357

 

3,204

 

 

12

4,747

 

 

3,885

 

 

3,490

 

3,259

 

3,106

 

 

13

4,667

 

 

3,806

 

 

3,411

 

3,179

 

3,025

 

 

14

4,600

 

 

3,739

 

 

3,344

 

3,112

 

2,958

 

 

15

4,543

 

 

3,682

 

 

3,287

 

3,056

 

2,901

 

 

16

4,494

 

 

3,634

 

 

3,239

 

3,007

 

2,852

 

 

17

4,451

 

 

3,592

 

 

3,197

 

2,965

 

2,810

 

 

18

4,414

 

 

3,555

 

 

3,160

 

2,928

 

2,773

 

 

19

4,381

 

 

3,522

 

 

3,127

 

2,895

 

2,740

 

 

20

4,351

 

 

3,493

 

 

3,098

 

2,866

 

2,711

 

 

21

4,325

 

 

3,467

 

 

3,072

 

2,840

 

2,685

 

 

22

4,301

 

 

3,443

 

 

3,049

 

2,817

 

2,661

 

 

23

4,279

 

 

3,422

 

 

3,028

 

2,796

 

2,640

 

 

24

4,260

 

 

3,403

 

 

3,009

 

2,776

 

2,621

 

 

25

4,242

 

 

3,385

 

 

2,991

 

2,759

 

2,603

 

 

26

4,225

 

 

3,369

 

 

2,975

 

2,743

 

2,587

 

 

27

4,210

 

 

3,354

 

 

2,960

 

2,728

 

2,572

 

 

28

4,196

 

 

3,340

 

 

2,947

 

2,714

 

2,558

 

 

29

4,183

 

 

3,328

 

 

2,934

 

2,701

 

2,545

 

 

30

4,171

 

 

3,316

 

 

2,922

 

2,690

 

2,534

 

 

34

4,130

 

 

3,276

 

 

2,883

 

2,650

 

2,494

 

 

40

4,085

 

 

3,232

 

 

2,839

 

2,606

 

2,449

 

 

50

4,034

 

 

3,183

 

 

2,790

 

2,557

 

2,400

 

 

100

3,936

 

 

3,087

 

 

2,696

 

2,463

 

2,305

 

238

Приложение D. Распределение Фишера

Критические точки распределения Фишера

Fk;m

 

 

уровня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

" = 0,05 продолжение

 

 

 

 

 

(по горизонтали указаны k, по вертикали m)

 

 

 

 

6

 

7

 

12

 

24

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

233,988

 

236,767

 

243,905

 

249,052

 

251,774

 

 

2

19,329

 

19,353

 

19,412

 

19,454

 

19,476

 

 

3

8,941

 

8,887

 

8,745

 

8,638

 

8,581

 

 

4

6,163

 

6,094

 

5,912

 

5,774

 

5,699

 

 

5

4,950

 

4,876

 

4,678

 

4,527

 

4,444

 

 

6

4,284

 

4,207

 

4,000

 

3,841

 

3,754

 

 

7

3,866

 

3,787

 

3,575

 

3,410

 

3,319

 

 

8

3,581

 

3,500

 

3,284

 

3,115

 

3,020

 

 

9

3,374

 

3,293

 

3,073

 

2,900

 

2,803

 

 

10

3,217

 

3,135

 

2,913

 

2,737

 

2,637

 

 

11

3,095

 

3,012

 

2,788

 

2,609

 

2,507

 

 

12

2,996

 

2,913

 

2,687

 

2,505

 

2,401

 

 

13

2,915

 

2,832

 

2,604

 

2,420

 

2,314

 

 

14

2,848

 

2,764

 

2,534

 

2,349

 

2,241

 

 

15

2,790

 

2,707

 

2,475

 

2,288

 

2,178

 

 

16

2,741

 

2,657

 

2,425

 

2,235

 

2,124

 

 

17

2,699

 

2,614

 

2,381

 

2,190

 

2,077

 

 

18

2,661

 

2,577

 

2,342

 

2,150

 

2,035

 

 

19

2,628

 

2,544

 

2,308

 

2,114

 

1,999

 

 

20

2,599

 

2,514

 

2,278

 

2,082

 

1,966

 

 

21

2,573

 

2,488

 

2,250

 

2,054

 

1,936

 

 

22

2,549

 

2,464

 

2,226

 

2,028

 

1,909

 

 

23

2,528

 

2,442

 

2,204

 

2,005

 

1,885

 

 

24

2,508

 

2,423

 

2,183

 

1,984

 

1,863

 

 

25

2,490

 

2,405

 

2,165

 

1,964

 

1,842

 

 

26

2,474

 

2,388

 

2,148

 

1,946

 

1,823

 

 

27

2,459

 

2,373

 

2,132

 

1,930

 

1,806

 

 

28

2,445

 

2,359

 

2,118

 

1,915

 

1,790

 

 

29

2,432

 

2,346

 

2,104

 

1,901

 

1,775

 

 

30

2,421

 

2,334

 

2,092

 

1,887

 

1,761

 

 

34

2,380

 

2,294

 

2,050

 

1,843

 

1,713

 

 

40

2,336

 

2,249

 

2,003

 

1,793

 

1,660

 

 

50

2,286

 

2,199

 

1,952

 

1,737

 

1,599

 

 

100

2,191

 

2,103

 

1,850

 

1,627

 

1,477

 

239

Критические

точки распределения Фишера

Fk;m

уровня

 

 

 

 

 

 

" = 0,01

 

 

 

 

 

(по горизонтали указаны k, по вертикали m)

 

 

 

1

 

2

 

3

 

 

4

 

5

 

 

 

 

 

 

 

1

4052,185

 

4999,340

 

5403,534

 

 

5624,257

5763,955

 

2

98,502

 

99,000

 

99,164

 

 

99,251

99,302

 

3

34,116

 

30,816

 

29,457

 

 

28,710

28,237

 

4

21,198

 

18,000

 

16,694

 

 

15,977

15,522

 

5

16,258

 

13,274

 

12,060

 

 

11,392

10,967

 

6

13,745

 

10,925

 

9,780

 

 

9,148

8,746

 

7

12,246

 

9,547

 

8,451

 

 

7,847

7,460

 

8

11,259

 

8,649

 

7,591

 

 

7,006

6,632

 

9

10,562

 

8,022

 

6,992

 

 

6,422

6,057

 

10

10,044

 

7,559

 

6,552

 

 

5,994

5,636

 

11

9,646

 

7,206

 

6,217

 

 

5,668

5,316

 

12

9,330

 

6,927

 

5,953

 

 

5,412

5,064

 

13

9,074

 

6,701

 

5,739

 

 

5,205

4,862

 

14

8,862

 

6,515

 

5,564

 

 

5,035

4,695

 

15

8,683

 

6,359

 

5,417

 

 

4,893

4,556

 

16

8,531

 

6,226

 

5,292

 

 

4,773

4,437

 

17

8,400

 

6,112

 

5,185

 

 

4,669

4,336

 

18

8,285

 

6,013

 

5,092

 

 

4,579

4,248

 

19

8,185

 

5,926

 

5,010

 

 

4,500

4,171

 

20

8,096

 

5,849

 

4,938

 

 

4,431

4,103

 

21

8,017

 

5,780

 

4,874

 

 

4,369

4,042

 

22

7,945

 

5,719

 

4,817

 

 

4,313

3,988

 

23

7,881

 

5,664

 

4,765

 

 

4,264

3,939

 

24

7,823

 

5,614

 

4,718

 

 

4,218

3,895

 

25

7,770

 

5,568

 

4,675

 

 

4,177

3,855

 

26

7,721

 

5,526

 

4,637

 

 

4,140

3,818

 

27

7,677

 

5,488

 

4,601

 

 

4,106

3,785

 

28

7,636

 

5,453

 

4,568

 

 

4,074

3,754

 

29

7,598

 

5,420

 

4,538

 

 

4,045

3,725

 

30

7,562

 

5,390

 

4,510

 

 

4,018

3,699

 

34

7,444

 

5,289

 

4,416

 

 

3,927

3,611

 

40

7,314

 

5,178

 

4,313

 

 

3,828

3,514

 

50

7,171

 

5,057

 

4,199

 

 

3,720

3,408

 

100

6,895

 

4,824

 

3,984

 

 

3,513

3,206

 

240

Приложение D. Распределение Фишера

Критические точки распределения Фишера

Fk;m

 

уровня

 

 

 

 

 

 

 

" = 0,01 продолжение

 

 

 

 

(по горизонтали указаны k, по вертикали m)

 

 

 

6

 

7

 

12

 

24

 

50

 

 

 

 

 

 

 

1

5858,950

 

5928,334

 

6106,682

 

6234,273

6302,260

 

2

99,331

 

99,357

 

99,419

 

99,455

99,477

 

3

27,911

 

27,671

 

27,052

 

26,597

26,354

 

4

15,207

 

14,976

 

14,374

 

13,929

13,690

 

5

10,672

 

10,456

 

9,888

 

9,466

9,238

 

6

8,466

 

8,260

 

7,718

 

7,313

7,091

 

7

7,191

 

6,993

 

6,469

 

6,074

5,858

 

8

6,371

 

6,178

 

5,667

 

5,279

5,065

 

9

5,802

 

5,613

 

5,111

 

4,729

4,517

 

10

5,386

 

5,200

 

4,706

 

4,327

4,115

 

11

5,069

 

4,886

 

4,397

 

4,021

3,810

 

12

4,821

 

4,640

 

4,155

 

3,780

3,569

 

13

4,620

 

4,441

 

3,960

 

3,587

3,375

 

14

4,456

 

4,278

 

3,800

 

3,427

3,215

 

15

4,318

 

4,142

 

3,666

 

3,294

3,081

 

16

4,202

 

4,026

 

3,553

 

3,181

2,967

 

17

4,101

 

3,927

 

3,455

 

3,083

2,869

 

18

4,015

 

3,841

 

3,371

 

2,999

2,784

 

19

3,939

 

3,765

 

3,297

 

2,925

2,709

 

20

3,871

 

3,699

 

3,231

 

2,859

2,643

 

21

3,812

 

3,640

 

3,173

 

2,801

2,584

 

22

3,758

 

3,587

 

3,121

 

2,749

2,531

 

23

3,710

 

3,539

 

3,074

 

2,702

2,483

 

24

3,667

 

3,496

 

3,032

 

2,659

2,440

 

25

3,627

 

3,457

 

2,993

 

2,620

2,400

 

26

3,591

 

3,421

 

2,958

 

2,585

2,364

 

27

3,558

 

3,388

 

2,926

 

2,552

2,330

 

28

3,528

 

3,358

 

2,896

 

2,522

2,300

 

29

3,499

 

3,330

 

2,868

 

2,495

2,271

 

30

3,473

 

3,305

 

2,843

 

2,469

2,245

 

34

3,386

 

3,218

 

2,758

 

2,383

2,156

 

40

3,291

 

3,124

 

2,665

 

2,288

2,058

 

50

3,186

 

3,020

 

2,563

 

2,183

1,949

 

100

2,988

 

2,823

 

2,368

 

1,983

1,735