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

КТ Лекція 2

.pdf
Скачиваний:
36
Добавлен:
07.03.2016
Размер:
2.6 Mб
Скачать

2.1. ЗР дискретних ВВ

Біноміальний розподіл (розподіл Бернуллі)

Дискретна випадкова величина х,

яка може приймати тільки цілі

невід’ємні значення з ймовірностями

P (X k) C

k

k

q

n k

,

k=0,1,...,n, де

р – ймовірність появи події в

 

p

 

n

n

 

 

 

 

 

 

кожному випробуванні, k – кількість сприятливих подій, n – загальна

кількість випробувань, q=1–p,

 

C

k

 

n!

,

називається розподіленою

за

біноміальним

 

 

 

 

 

n

 

k!(n k)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

законом з математичним сподіванням np, та дисперсією – npq.

Закон Бернуллі використовується тоді,

коли

необхідно знайти

ймовірність появи випадкової події,

яка реалізується рівно k раз у

серії з n випробувань.

 

 

 

 

Біноміальному закону розподілу підпорядковуються випадкові події такі, як число викликів швидкої допомоги за певний проміжок часу, черги до лікаря в поліклініці, епідемії тощо

ЗР випадкових величин

Функція розподілу це функція F(x), котра задає ймовірність того, що випадкова величина Х приймає у випробовуванні прийме значення менше х:

F(x)=Р(Х<х).

Її називають інтегральною функцією.

Функція розподілу неперервної випадкової величини F(x) є неспадною неперервною функцією. Для дискретних випадкових величин функція розподілу є розривною ступеневою функцією.

Щільність розподілу для неперервної випадкової величини – це похідна від функції розподілу

Параметри розподілу: математичне сподівання, дисперсія.

ЗР дискретних ВВ

Розподіл Пуассона

Дискретна випадкова величина Х, яка може приймати тільки цілі невід’ємні значення з ймовірностями

 

m

e

 

P ( X m)

 

 

 

 

 

n

m!

 

,m 0,1,....,

0

,

називається розподіленою

за законом Пуассона

з

математичним сподіванням

 

і

дисперсією

 

, де

np

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Розподіл Пуассона, як граничний біноміальний використовується при вирішенні задач надійності медичного обладнання та апаратури, розповсюдження епідемії, викликів до хворого дільничих лікарів та в інших

задачах масового обслуговування.

2.2. ЗР неперервних ВВ

Нормальний закон розподілу (Гаусса)

Для нормального закону розподілу щільність розподілу задається

рівнянням:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( x m)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

(

 

)

 

 

 

 

 

 

(x)

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

,

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де m – математичне сподівання,

а

 

 

 

 

середнє квадратичне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

відхилення (

2

– дисперсія).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стандартним нормальним розподілом називають розподіл

з

нульовим математичним сподіванням і

одиничною дисперсією,

щільність розподілу якого має наступний вигляд:

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(x)

 

e

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Нормальному закону розподілу підпорядковуються такі випадкові величини як частота дихання, частота серцевих скорочень, динаміка росту популяції тощо.

Розподіл 2

ЗР неперервних ВВ

Нехай незалежні випадкові величини

х

,

х

,...,

х

n

розподілені за

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нормальним законом з m=0 та

2

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

x

 

 

Закон розподілу випадкової величини

2

 

2

, називається хі-

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

квадратрозподілом з n ступенями вільності (кількість незалежних

координат).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Із збільшенням ступенів вільності розподіл

 

2

 

наближається до

 

 

нормального.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розподіл Ст’юдента

ЗР неперервних ВВ

Нехай х, у незалежні випадкові величини, причому х розподілено за

нормальним законом

з параметрами (0;1), у – за законом

 

2

з

n

 

ступенями вільності.

Тоді, розподіл

випадкової величини

t

 

 

x

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

називається законом Ст’юдента з

n ступенями вільності

або

t-

розподілом.

 

 

 

 

 

 

При збільшенні числа ступенів вільності розподіл Ст’юдента

наближається до нормального.

 

 

 

 

 

Сучасна технологія аналізу даних

Оцінка параметрів розподілу та перевірка гіпотез

Статистичні гіпотези – це припущення,

котрі відносяться до виду

розподілу випадкової величини або окремих його параметрів.

 

Задача випробування статистичних гіпотез виникає тоді,

коли

обставини вимушують нас робити вибір між двома способами дії.

Для оцінювання параметрів по емпіричним законам формулюється

нульова гіпотеза (Н0) про

відсутність

розбіжностей”.

Нульова

гіпотеза є прикладом статистичного висновку:

якщо нульову

гіпотезу відкинути, то висновок полягає в тому, що у сукупності,

котра розглядається

є

розбіжності,

тобто

приймається

альтернативна гіпотеза Н1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ймовірність з якою може бути відхилена нульова гіпотеза,

коли вона

є вірною, називається рівнем значущості

(для медико-біологічних

досліджень

достатнім

є

рівень значущості

0,05 ).

Рівень

значущості задається заздалегідь.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ймовірність прийняття правильності рішення (гіпотеза Н

0

є вірною)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

називається

довірчою

ймовірністю

(для

медико-біологічних

досліджень

p 0,95).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сучасна технологія аналізу даних

Етапи перевірки гіпотез

1.Визначення статистичної моделі, що буде використовуватися.

Висувають деякий набір передумов відносно закону розподілу випадкової величини і її параметрів. Наприклад, закон розподілу нормальний, величини незалежні і т.д.

2.Формулювання Н0 і Н1.

3.Вибір критерію, котрий підходить до висуненої статистичної

моделі.

4.Вибір рівня значущості в залежності від надійності висновків, що вимагаються.

5.Визначення критичної області для перевірки Н0.

Якщо значення критерію попадає в цю область, то Н0 відкидається. При умові, що Н0 правильна, ймовірність попадання в критичну область дорівнює . Вигляд цієї області (одностороння або двостороння) залежить від прийнятої Н0.

6.Розрахунок значення вибраного статистичного критерію для існуючих даних.

7.Порівняння розрахованого значення критерію з критичним,а потім вирішують прийняти чи відкинути Н0.