- •В.В. Нешитой
- •Введение
- •1. Основные понятия теории вероятностей и математической статистики
- •1.1. Случайные события. Испытания. Относительная частота и вероятность
- •1.2. Виды случайных событий
- •1.3. Определения вероятности
- •1.4. Основные формулы комбинаторики
- •1.5. Теорема сложения вероятностей (несовместных событий)
- •1.6. Теорема умножения вероятностей (независимых событий)
- •1.7. Закон распределения дискретной случайной величины
- •1.8. Числовые характеристики дискретной случайной величины
- •1.8.1. Математическое ожидание
- •1.8.2. Свойства математического ожидания
- •1.8.3. Дисперсия дискретной случайной величины
- •1.8.4. Свойства дисперсии
- •1.8.5. Среднее квадратическое отклонение
- •1.8.6. Одинаково распределенные взаимно независимые случайные величины
- •1.8.7. Моменты (начальные, центральные) дискретной случайной величины
- •1.10.2. Плотность распределения
- •1.11. Числовые характеристики непрерывных случайных величин
- •1.12. Примеры непрерывных распределений
- •1.12.1. Нормальный закон
- •1.12.2. Показательный закон
- •1.12.3. Закон Вейбулла
- •1.13. Элементы математической статистики
- •1.13.1. Генеральная и выборочная совокупности. Вариационный ряд. Характеристики вариационного ряда
- •1.13.2. Статистическое распределение выборки. Полигон. Гистограмма. Эмпирическая функция распределения
- •1.13.3. Статистические оценки параметров. Точность оценки, доверительная вероятность (надежность)
- •1.13.4. Метод моментов для точечной оценки параметров распределения
- •1.13.5. Метод наибольшего правдоподобия
- •2. Вероятностная модель текста и ее исследование
- •2.1. Понятие математического ожидания случайной функции, нового события и кривой роста новых событий
- •2.2. Математическое ожидание случайной функции и кривая роста новых событий. Связь с законами распределения вероятностей разных и новых событий
- •2.3. Установление статистической структуры выборки по кривой роста новых событий
- •2.4. Восстановление кривой роста новых событий по статистической структуре выборки
- •2.5. Построение систем кривых роста и непрерывных распределений новых событий
- •Построение систем кривых роста и непрерывных распределений новых событий
- •3. Обобщенные распределения. Системы непрерывных распределений
- •3.1. Методы построения обобщенных распределений
- •3.2. Построение системы непрерывных распределений методом обобщения
- •3.3. Классификация обобщенных распределений
- •Распределения группы а
- •Распределения группы б
- •Группа симметричных распределений
- •3.4. Распределения функций случайного аргумента
- •3.5. Три основные и три дополнительные системы непрерывных распределений в.Нешитого
- •3.6. Обобщение систем непрерывных распределений
- •3.6.1. Обобщение систем непрерывных распределений по первому варианту
- •Обобщение систем непрерывных распределений по первому варианту на базе четырехпараметрической плотности p(t)
- •3.6.2. Обобщение систем непрерывных распределений по второму варианту
- •Обобщение систем непрерывных распределений по второму варианту на базе четырехпараметрической плотности p(t)
- •4. Оценивание параметров обобщенных распределений. Критерии для классификации кривых. Центральная предельная теорема
- •4.1. Метод наименьших квадратов
- •Значение функции распределения f(tc)
- •4.2. Метод наибольшего правдоподобия
- •4.3. Классический метод моментов
- •4.3.3. Симметричные распределения Ic–iiIc типов
- •4.3.4. Критерии для классификации распределений по методу моментов
- •4.4. Универсальный метод моментов
- •4.4.1. Расширение трех систем непрерывных распределений
- •4.4.2. Законы распределения суммы независимых случайных величин
- •4.4.3. Центральная предельная теорема для трех систем непрерывных распределений
- •4.4.4. Законы распределения среднего выборочного
- •4.5. Устойчивый метод
- •5. Выравнивание и прогнозирование статистических распределений
- •5.1. Выбор системы непрерывных распределений для выравнивания статистических распределений
- •5.2. Вычисление выравнивающей кривой распределения по статистическим данным
- •5.2.1. Выравнивание по классическому методу моментов
- •5.2.2. Выравнивание по универсальному методу моментов
- •5.2.3. Выравнивание по устойчивому методу
- •Показатели статистического распределения (snr2v08a)
- •Распределение 3-го типа с параметрами
- •5.2.5. Выравнивающее распределение среднего выборочного
- •5.3. Прогнозирование распределений
- •5.3.1. Первая система непрерывных распределений
- •5.3.2. Вторая система непрерывных распределений
- •Распределение населения страны по среднедушевому совокупному доходу, в % к итогу (Расчет по данным обследования 90 тыс. Семейных бюджетов)
- •5.3.3. Показатели стабильности и качества выборки
- •5.4. Ранговые распределения
- •5.4.1. Форма представления ранговых распределений
- •5.4.2 Универсальный закон рассеяния публикаций
- •5.5.3. Универсальный закон старения публикаций
- •5.4.4. Ранговые распределения лексических единиц
- •6. Временные (динамические) ряды
- •6.1. Методы выделения тренда
- •6.2. Построение кривых роста для выравнивания временных рядов
- •6.2.1. Построение кривых роста с заданными свойствами
- •6.2.2. Метод обобщения
- •6.2.3. Кривые роста на базе обобщенных распределений
- •6.3. Оценивание параметров кривых роста
- •6.3.1. Уравнение прямой
- •6.3.2. Экспонента
- •6.3.3. Обобщенная кривая роста
- •6.4. Прогнозирование временных рядов
- •6.4.1. Параметрический метод прогнозирования
- •6.4.2. Непараметрический метод прогнозирования
- •Заключение
- •Приложения Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 5 Основные сведения о программах
- •Литература
- •Содержание
- •Математико-статистические
- •Методы анализа
- •В библиотечно-информационной
- •Деятельности
Обобщение систем непрерывных распределений по первому варианту на базе четырехпараметрической плотности p(t)
N п/п |
Обобщающая функция |
Параметр ε |
при заданном ε |
Система распределений |
1 |
1 | |||
2 | ||||
2 |
2 | |||
3 | ||||
3 |
3 | |||
4 |
3.6.2. Обобщение систем непрерывных распределений по второму варианту
В таблице 3.6.1 приведено три вида зависимостей между случайными величинами T и V. Чтобы получить новые зависимости, поменяем в этих формулах местами символы T, V и решим уравнения относительно Т. В результате найдем новые зависимости, которые приведены в табл. 3.6.2.
Таблица 3.6.2
Обобщение систем непрерывных распределений по второму варианту на базе четырехпараметрической плотности p(t)
N п/п |
Обобщающая функция |
Параметр ε |
при заданном ε |
Система распределений |
1 |
2 | |||
1 | ||||
2 |
3 | |||
2 | ||||
3 |
4 | |||
3 |
При двух значениях параметра ε (ε→0 и ε = 1) в функциях получаются четыре системы непрерывных распределений, заданные плотностямиp(v).
Найдем обобщенные пятипараметрические распределения на базе плотности p(t) и функций , приведенных в табл. 3.6.2.
Случай 1. Случайная величина T связана со случайной величиной V зависимостью [28] (см. табл. 3.6.2)
(3.6.7)
Тогда
(3.6.8)
Эта плотность обобщает вторую и первую системы непрерывных распределений. Из (3.6.8) при ε→0 следует вторая система непрерывных распределений, заданная плотностью (3.2.8)
Действительно, используя замечательный предел
из формулы (3.6.7) при ε→0 будем иметь
и, следовательно, плотность (3.6.8) принимает вид (3.2.8).
При ε = 1 и из формулы (3.6.8) следует первая система непрерывных распределений, заданная плотностью (3.4.3)
Случай 2. Случайная величина T связана со случайной величиной V зависимостью (см. табл.3.6.2)
(3.6.9)
Тогда
(3.6.10)
Эта плотность обобщает третью и вторую системы непрерывных распределений.
Из (3.6.10) при ε→0 следует третья система непрерывных распределений, заданная плотностью (3.4.4)
а при ε = 1 – вторая система непрерывных распределений, заданная плотностью (3.2.8) (см. случай 1).
Случай 3. Случайная величина T связана со случайной величиной V зависимостью (см. табл. 3.6.2)
(3.6.11)
Тогда
(3.6.12)
Эта плотность обобщает четвертую и третью системы непрерывных распределений.
Из (3.6.12) при ε→0 следует четвертая система непрерывных распределений, заданная плотностью (3.5.5)
а при ε = 1 – третья система непрерывных распределений, заданная плотностью (3.4.4) (см. случай 2).
Итак, мы имеем набор четырехпараметрических систем непрерывных распределений (SNR1, SNR2, SNR3, SNR4) и множество промежуточных систем, т.е. от первой до четвертой системы имеется непрерывный ряд систем, но уже пятипараметрических с дополнительным параметром ε.
И, наконец, мы подошли к завершающему этапу построения обобщенных распределений.
Для того чтобы обобщенные плотности (3.6.8), (3.6.10), (3.6.12) включали как частные случаи дополнительные системы непрерывных распределений, в них необходимо добавить параметр сдвига l, т.е. представить в виде
(3.6.13)
(3.6.14)
(3.6.15)
В итоге получены три системы непрерывных распределений, заданные шестипараметрическими плотностями (3.6.13), (3.6.14), (3.6.15), и эти системы включают как частные случаи великое множество непрерывных распределений!
Напомним, что к этому результату привело обобщение всего лишь трех простейших непрерывных распределений и последние три формулы убедительно демонстрируют непостижимое волшебство метода обобщения!
Теперь можно быть уверенным, что с вероятностью близкой к единице среди этих распределений найдется подходящий частный случай для аппроксимации с достаточной точностью любого статистического распределения, если оно представляет собой однородную совокупность значений непрерывной случайной величины.
Построенные три системы непрерывных распределений открывают большой простор для новых исследований в области теории обобщенных распределений, в частности, для разработки более общих методов оценивания параметров.
Ниже будут рассматриваться в основном распределения, содержащие не более четырех параметров.