
- •5 Перевірка статистичних гіпотез щодо закону розподілення. Параметричний і непараметричний підходи
- •5.2.2 Критерій Смірнова
- •5.1 Критерій -Пірсона [2]
- •5.2 Розподіли статистик непараметричних критеріїв згоди при простих гіпотезах [3]
- •5.2.1 Критерій Колмогорова
- •5.2.2 Критерій Смірнова
- •5.2.3 Критерії
- •5.3 Втрата непараметричними критеріями згоди „свободи від розподілу” при складних гіпотезах
5.1 Критерій -Пірсона [2]
Перевірку
за критерієм
-Пірсона
проводять для об’ємів вибірок
,
коли параметри математичної моделі
визначені за емпіричними даними.
Інтервали емпіричного та теоретичного
розподілів, в яких теоретична частота
,
об’єднують с сусідніми інтервалами.
При цьому кількість отриманих інтервалів
групування
може бути менше або дорівнює початковій
кількості інтервалів, тобто
.
Спостережуване значення критерію
обчислюється за формулою:
,
(
).
Кількість ступенів вільності дорівнює:
,
де
-
кількість параметрів математичної
моделі.
Стосовно
вибору рівня значимості доцільно
дотримуватися наступного правила: якщо
,
то
,
а при
,
.
Критичне значення
знаходять з таблиць критичних точок.
Якщо
-
стосовно передбачуваного закону
відкидають.
5.2 Розподіли статистик непараметричних критеріїв згоди при простих гіпотезах [3]
5.2.1 Критерій Колмогорова
У
разі простих гіпотез граничні розподіли
статистик даних критеріїв згоди
Колмогорова, Смірнова,
і
Мізеса відомі і
не залежать від виду спостережуваного
закону розподілу і, зокрема, від його
параметрів.
Говорять, що ці критерії є “вільними
від розподілу”. Це достоїнство зумовлює
широке використання даних критеріїв
на практиці.
Розподіл статистики
,
(5.5)
де
– емпірична функція розподілу,
– теоретична функція розподілу,
– об'єм вибірки, було одержано Колмогоровим
в [2]. При
розподіл статистики
сходиться рівномірно до розподілу
Колмогорова:
.
(5.6)
Найчастіше в критерії Колмогорова (Колмогорова-Смірнова) використовується статистика виду [3]:
,
(5.7)
де
,
(5.8)
,
(5.9)
,
(5.10)
-
об'єм вибірки,
- впорядковані за збільшенням вибіркові
значення,
- функція закону розподілу, згода з яким
перевіряється. Розподіл величини
при простій гіпотезі в межі підкоряється
закону Колмогорова
.
Якщо
для обчисленого за вибіркою значення
статистики
виконується нерівність
,
то
немає підстав для відхилення гіпотези
.
5.2.2 Критерій Смірнова
У критерії Смірнова використовується статистика
(5.11)
або статистика
,
(5.12)
значення яких обчислюються за еквівалентними співвідношеннями (5.9),(5.10).
Реально в критерії звичайно використовується статистика
,
(5.13)
яка
при простій гіпотезі в межі підкоряється
розподілу
з числом ступенів свободи, рівним 2.
Гіпотеза
не відкидається, якщо для обчисленого
за вибіркою значення статистики
.
5.2.3 Критерії
У критеріях типу відстань між гіпотетичним і істинним розподілами розглядається в квадратичній метриці.
Гіпотеза
,
що перевіряється,
має вигляд
(5.14)
при альтернативній гіпотезі
,
(5.15)
де
-
оператор математичного сподівання,
- задана на відрізку
ненегативна функція, щодо якої
передбачається, що
,
,
інтегруються на відрізку
.
Статистика критерію виражається
співвідношенням
,
(5.16)
де
,
.
При
виборі
для критерію
Мізеса одержують статистику вигляду
(статистику Крамера-Мізеса-Смірнова)
,
(5.17)
яка при простій гіпотезі підкоряється розподілу, що має вигляд
,
(5.18)
де
- модифіковані функції Бесселя,
.
(5.19)
При
виборі
для критерію
Мізеса статистика набуває вигляд
(статистика Андерсона-Дарлінга)
.
(5.20)
На межі ця статистика підкоряється розподілу, що має вигляд
.
(5.21)
Гіпотези про згоду не відкидаються, якщо виконуються нерівності
і
.