Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2.1-2.3 ТВ 2012.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
1.04 Mб
Скачать
  1. Распределения непрерывной случайной величины (нсв)

Для НСВ функция распределения F(x) – непрерывна. В качестве полной характеристики НСВ применяют либо F(x), либо плотность вероятности f(x) (ее называют также плотностью распределения).

Определение. Плотностью вероятности называется функция f(x), являющаяся производной от функции распределения, т.е. . Она определена на интервале за исключением точек, где не существует.

Если задана f(x) , то .

Свойства f(x): 1. ; 2. ;

3.

если – мало, где х1<х02.

Пример .В качестве распределения времени до отказа ХТ при испытании или эксплуатации радиоаппаратуры (обычно в расчетах изделий на надежность) часто используют экспоненциальное (рис.3, рис.4):

где а параметр tср представляет собой среднее время работы изделия с момента начала испытаний или эксплуатации до его первого отказа.

рис.3 рис.4

Здесь p вероятность попадания СВ Т в интервал и означает долю ненадежных изделий, если критерий ненадежности: .

Понятие «надежность» можно распространить и на системы управления социально-экономическими процессами. Под отказом системы можно понимать, например, заболевание специалиста.

Понятие плотности вероятности понадобилось ввести для НСВ из-за того, что вероятность P(x)=0 при х (на практике это не так только потому, что измерения всегда округляют). Действительно, если воспользоваться четвертым свойством F(x), обозначив х=х1, х2=х+∆х, то получим:

при ∆х→0.

  1. Числовые характеристики случайной величины

В предыдущем примере среднее время работы изделия до отказа tср является одной из важных числовых характеристик, называемой математическим ожиданием. Математическое ожидание является центром группирования значений xi случайной величины Х. Имеются и другие важные характеристики. Обобщенными числовыми характеристиками случайной величины Х называют:

1) Начальный момент k - го порядка (для ДСВ и НСВ):

,

где МХ – математическое ожидание СВ Х. В случае бесконечного числа возможных значений xi вместо n здесь и далее надо поставить знак .

2) Центральный момент k - го порядка:

,

где DХ – дисперсия СВ X. Величина называется средним квадратическим отклонением (СКО). Это – характеристики (показатели) рассеяния (разброса) значений СВ вокруг математического ожидания ≡ МХ.

Примечание. В случае затруднений с вычислением моментов по этим формулам можно применить описанный в учебниках метод производящих (характеристических) функций. Для типовых распределений f(x) нужную информацию можно получить в справочниках или из пакетов компьютерных программ.

Важными числовыми характеристиками являются также:

1) Медиана – μ. Это такое значение случайной величины Х, которое удовлетворяет уравнению: P(X)=0,5. Для дискретных СВ медианы может не быть. Для непрерывных СВ медиана разделяет площадь под кривой f(x) пополам.

2) Мода (наивероятнейшее значение СВ) – m0. Это такое значение, вероятность которого (для ДСВ) или плотность вероятности при котором максимальна. Мода может быть не одна, а может и отсутствовать вовсе.

3) Квантиль – хр. Это такое значение СВ, которое удовлетворяет уравнению: P(X< хр) = p при заданном значении вероятности p. Для дискретных СВ квантиль может отсутствовать. Медиана является частным случаем квантили.

Конкретные числовые (вероятностные) характеристики приведены в табл.2. Здесь указаны также статистические аналоги, которые при увеличении числа испытаний до  сходятся по законам больших чисел к вероятностным характеристикам. Например, среднее арифметическое при n стремится к математическому ожиданию МХ. Термин “числовая характеристика” здесь употребляется как синоним термину “параметр”, хотя, строго говоря, числовая характеристика СВ – это не только наименование параметра, но и его значение.

Таблица 2

Наименование числовой

характеристики

Обозначения и формулы:

специальные и общие

для ДСВ и НСВ

Статистический аналог (статистическая характеристика)

1. Математическое ожидание

2. Дисперсия

3. СКО

4. Коэффициент

вариации

5. Коэффициент асимметрии

6. Коэффициент

эксцесса

(EX>0 для более островершинных f(x) по сравнению с нормальной плотностью вероятности)

7. Медиана

–корень уравнения:

F() = 0,5

если n=2k–1

если

8. Мода (наивероятнейшее значение)

, в т. ч. локальные максимумы

9. Доля приемлемых (неприемлемых)

значений СВ

p=F(b) – F(a),

a,b) –интервал приемлемости значений СВ

Частость , где m – число значений из a,b)

10. Квантиль (для НСВ)

– корень уравнения

(при р=0,25; 0,5; 0,75 –

квартили, при р= 0,1; 0,2;...;0,9 – децили)

если x1 x2 ≤ …≤ xn,

где {np} – округленное значение величины np.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]