Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ Рассчётно–графическая работа.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
29.07.2019
Размер:
536.58 Кб
Скачать

Министерство образования

Тверской Государственный Университет

Факультет Прикладной Математики и Кибернетики

Кафедра Информатики

Рассчётно–графическая работа

по Теории Вероятностей и Математической Статистики

Студент 36 группы

Бесараб Андрей Олегович

Руководитель:

Захарова Ирина Владимировна

Тверь, 2011

Начальные данные:

a

-1.5

2

0,25

0,95

0, 1

a0

1

02

0,16

  1. Сгенерируем две повторных выборки с нормальным распределением. Известно, что наблюдаемая случайная величина имеет нормальное распределение с параметрами a = -1,5, =0,25.

Упорядочиваем данные для упрощения работы.

Выборки (№1)

 

Повторная выборка X=(X1,…,X100)

 

Повторная выборка 2 Y=(Y1,…,Y100)

 

 

 

 

 

-1,105

 

-0,93993

 

 

-1,11174

 

-1,00814

 

 

-1,18777

 

-1,01476

 

 

-1,1878

 

-1,02236

 

 

-1,23798

 

-1,09299

 

 

-1,2626

 

-1,11323

 

 

-1,26843

 

-1,13402

 

 

-1,27042

 

-1,14077

 

 

-1,28311

 

-1,16093

 

 

-1,2947

 

-1,16316

 

 

-1,29617

 

-1,16661

 

 

-1,29687

 

-1,21449

 

 

-1,29923

 

-1,23389

 

 

-1,30484

 

-1,23847

 

 

-1,31737

 

-1,24784

 

 

-1,32524

 

-1,25046

 

 

-1,333

 

-1,26422

 

 

-1,34287

 

-1,26787

 

 

-1,34516

 

-1,27063

 

 

-1,35504

 

-1,27283

 

 

-1,35643

 

-1,27319

 

 

-1,36924

 

-1,28696

 

 

-1,36967

 

-1,29122

 

 

-1,37335

 

-1,30873

 

 

-1,38311

 

-1,31527

 

 

-1,3874

 

-1,33002

 

 

-1,38819

 

-1,33005

 

 

-1,39999

 

-1,33074

 

 

-1,41506

 

-1,35365

 

 

-1,42491

 

-1,36596

 

 

-1,42694

 

-1,39441

 

 

-1,43109

 

-1,40200

 

 

-1,43175

 

-1,40352

 

 

-1,43802

 

-1,41294

 

 

-1,45216

 

-1,41924

 

 

-1,45336

 

-1,42081

 

 

-1,46463

 

-1,42861

 

 

-1,46845

 

-1,42958

 

 

-1,47196

 

-1,44064

 

 

-1,47201

 

-1,45071

 

 

-1,47275

 

-1,45439

 

 

-1,47843

 

-1,45585

 

 

-1,48264

 

-1,46414

 

 

-1,48486

 

-1,47143

 

 

-1,49114

 

-1,47253

 

 

-1,49237

 

-1,47874

 

 

-1,49303

 

-1,47924

 

 

-1,49493

 

-1,48181

 

 

-1,49814

 

-1,48288

 

 

-1,50266

 

-1,48884

 

 

-1,50774

 

-1,49405

 

 

-1,51023

 

-1,50759

 

 

-1,51692

 

-1,51124

 

 

-1,51824

 

-1,52420

 

 

-1,52297

 

-1,52578

 

 

-1,52931

 

-1,54495

 

 

-1,52993

 

-1,55526

 

 

-1,53833

 

-1,56168

 

 

-1,54031

 

-1,57041

 

 

-1,54675

 

-1,57295

 

 

-1,56241

 

-1,57938

 

 

-1,56878

 

-1,59888

 

 

-1,57011

 

-1,60765

 

 

-1,57019

 

-1,60881

 

 

-1,57061

 

-1,61199

 

 

-1,57107

 

-1,61309

 

 

-1,57924

 

-1,61891

 

 

-1,58529

 

-1,61933

 

 

-1,59248

 

-1,62380

 

 

-1,59514

 

-1,62812

 

 

-1,60848

 

-1,63377

 

 

-1,61758

 

-1,65362

 

 

-1,62735

 

-1,65664

 

 

-1,63674

 

-1,66086

 

 

-1,64245

 

-1,66799

 

 

-1,64354

 

-1,67536

 

 

-1,6472

 

-1,69579

 

 

-1,65076

 

-1,70101

 

 

-1,69571

 

-1,70519

 

 

-1,70495

 

-1,70934

 

 

-1,71763

 

-1,72770

 

 

-1,72474

 

-1,72884

 

 

-1,72759

 

-1,72987

 

 

-1,73151

 

-1,74564

 

 

-1,73965

 

-1,76599

 

 

-1,74173

 

-1,76699

 

 

-1,74195

 

-1,79095

 

 

-1,74614

 

-1,79411

 

 

-1,75611

 

-1,82608

 

 

-1,77006

 

-1,82841

 

 

-1,79764

 

-1,83231

 

 

-1,81385

 

-1,84625

 

 

-1,8306

 

-1,88414

 

 

-1,89272

 

-1,91007

 

 

-1,89751

 

-1,92625

 

 

-1,91426

 

-1,95746

 

 

-1,91503

 

-2,00496

 

 

-1,96376

 

-2,02530

 

 

-1,98977

 

-2,10972

 

 

-2,05107

 

-2,11051

 

 

 

 

 

 

  1. Найдём для первой выборки:

Найти выборочное среднее и дисперсию, экстремальные значения, размах, выборочную медиану.

Выборочным средним является число .

Выборочной дисперсией .

Основные сведения (№2)

 

Выборочное среднее (X|)

 

 

 

 

-1,5265814

 

 

 

 

 

 

 

Выборочная дисперсия (S^2)

 

 

 

 

0,038175466

 

 

 

 

 

 

 

Экстремальные значения (X1, X100)

 

 

 

 

 

 

-2,05107

 

 

-1,105

 

 

 

 

 

Размах выборки

 

 

 

 

0,94607

 

 

 

 

 

 

 

Медиана

 

 

 

 

-1,5052

 

 

 

 

 

 

  1. Построим для первой выборки график эмпирической функции, гистограмму и сглаженную гистограмму.

число элементов выборки Х меньших y, N=100.

Интервалы

a0

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

a9

a10

-2,0511

-1,9565

-1,8619

-1,7672

-1,6726

-1,5780

-1,4834

-1,3888

-1,2942

-1,1996

-1,1050

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица для построения гистограммы и эмпирической плотности

 

a0 : a1

a1 : a2

a2 : a3

a3 : a4

a4 : a5

a5 : a6

a6 : a7

a7 : a8

a8 : a9

a9 : a10

n

3

4

4

11

12

23

16

18

5

4

h

0,3171

0,4228

0,4228

1,1627

1,2684

2,4311

1,6912

1,9026

0,5285

0,4228

y

-2,0038

-1,9092

-1,8146

-1,7199

-1,6253

-1,5307

-1,4361

-1,3415

-1,2469

-1,1523

y*

-2,4423

-1,9581

-1,4739

-0,9897

-0,5054

-0,0212

0,4630

0,9472

1,4314

1,9156

Ф(y*

0,0202

0,0587

0,1347

0,2445

0,3511

0,3989

0,3584

0,2547

0,1432

0,0637

0,1035

0,3002

0,6892

1,2512

1,7970

2,0414

1,8343

1,3038

0,7330

0,3260

  1. Построим оценки параметров для нормального распределения по методу наибольшего правдоподобия (мнп).

- Неизвестные параметры, - повторная выборка,

,

,

  1. Выполняем построение доверительных интервалов.

Перейдем от нормального распределения к стандартному нормальному распределению и найдем Сj из P(y<Cj)=

 

Исправленная выборочная дисперсия (S1^2)

 

Величина C1()

 

 

 

 

 

 

73,3611

 

 

0,0386

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина C2()

 

 

Функция t(N-1)()

 

 

 

 

128,4220

 

 

1,9842

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доверительный интервал для дисперсии (^2)

 

 

Доверительный интервал для мат.ожидания (а)

 

 

 

 

 

 

 

0,0297

0,0520

 

 

-1,5655

-1,4876

 

 

  1. Проверим гипотезу о согласии нормального распределения с имеющимися эмпирическими данными (критерий согласия).

Н0: F(y) = F0(y)

pk = F0(ak+1) – F0(ak)

Интервалы

a0

a1

a2

a3

a4

a5

a6

a7

a8

a9

a10

-2,051

-1,956

-1,862

-1,767

-1,673

-1,578

-1,483

-1,389

-1,294

-1,200

-1,105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица для построения статистики для проверки ^2-критерия Пирсена (критерия согласия)

 

a0 : a1

a1 : a2

a2 : a3

a3 : a4

a4 : a5

a5 : a6

a6 : a7

a7 : a8

a8 : a9

a9 : a10

p

0,045

0,054

0,062

0,068

0,073

0,075

0,075

0,072

0,066

0,059

n

3,000

4,000

4,000

11,000

12,000

23,000

16,000

18,000

5,000

4,000

(n-...

0,525

0,362

0,773

2,523

3,018

31,840

9,718

16,363

0,402

0,624

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построенная статистика ^2(N)

 

Величина ^2(r)()

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66,1487

 

15,9872

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как 2(N) >2(r)()то гипотеза Н0 не верна.

7. Проверим выполнение критерия однородности для объединения двух выборок. Н0 : F1(z) = F2(z)

Интервалы

 

b0

b1

b2

b3

b4

b5

b6

b7

b8

b9

b10

 

-2,1105

-1,9935

-1,8764

-1,7593

-1,6423

-1,5252

-1,4082

-1,2911

-1,1740

-1,0570

-0,9399

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица числа попаданий элементов выборок в интервалы

 

b0 : b1

b1 : b2

b2 : b3

b3 : b4

b4 : b5

b5 : b6

b6 : b7

b7 : b8

b8 : b9

b9 : b10

n.j

n1

1

6

4

15

19

27

19

7

2

0

100

n2

4

4

8

13

17

21

11

11

7

3

99

ni.

5

10

12

28

36

48

30

18

9

3

199

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица элементов статистики для проверки гипотезы об однородности

 

j i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

1

0,0045

0,0010

0,0033

0,0004

0,0003

0,0019

0,0053

0,0022

0,0069

0,0075

 

2

0,0044

0,0009

0,0036

0,0003

0,0002

0,0016

0,0050

0,0025

0,0073

0,0077

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построенная статистика χ^2(2N)

 

Величина ^2(r-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00067

 

14,68366

 

 

 

Так как 2(2N)<2(r-1)то гипотеза Н0 верна