- •Практикум по теории вероятностей и математической статистике
- •Содержание
- •1. Теория вероятностей и математическая статистика
- •1. Краткие сведения из комбинаторики
- •2. Классическое определение вероятности события
- •3. Геометрические вероятности события
- •4. Основные теоремы теории вероятностей
- •5. Формула полной вероятности
- •6. Формулы Бейеса
- •7. Повторение испытаний
- •Основные формулы
- •8. Случайные величины: дискретные и непрерывные
- •Основные формулы для вычисления числовых характеристик
- •I. Примеры некоторых распределений дискретных случайных величин
- •II. Примеры некоторых распределений непрерывных случайных величин
- •9. Элементы математической статистики. Методы статистического описания результатов наблюдений
- •9.1. Основные задачи математической статистики
- •9.2. Выборка, способы её представления.
- •9.3. Функция распределения.
- •9.4. Гистограмма и полигон.
- •9.6. Числовые характеристики выборочного распределения.
- •9.7. Выборочные коэффициенты асимметрии, эксцесса. Квантиль.
- •9.8. Двумерный случайный вектор, его статистическое описание
- •9.9. Корреляционная таблица
- •10 .Статистическое оценивание характеристик распределения генеральной совокупности по выборке
- •10.1. Точечные оценки и их свойства. Метод подстановки.
- •10.2. Метод максимального правдоподобия
- •10.3. Метод моментов
- •10.4. Распределения χ2, Стьюдента и Фишера.
- •11. Интервальные оценки
- •11.1. Доверительные интервалы и доверительная вероятность.
- •11.2. Доверительные интервалы для вероятности успеха в схеме Бернулли
- •11.3. Доверительные интервалы для коэффициента корреляции ρ.
- •11.4. Примеры доверительных интервалов.
- •12. Проверка статистических гипотез
- •12.1. Основные понятия. Проверка гипотез о параметрах
- •12.2. Ошибки первого и второго рода
- •12.3. Критерии значимости для проверки гипотез
- •12.4. Проверка гипотез о параметре р биномиального распределения
- •12.6. Определение наилучшей критической области для проверки простых гипотез.
- •12.7. Критерий χ2 и его применение
- •12.8. Методика вычисления теоретических частот нормального распределения
- •12.9. Модель применения критериев
- •13. Рекомендации представления результатов статистической обработки для различных критериев и методов анализа «Метода проверки гипотез или статистических критериев»
- •14. Элементы теории корреляции
- •15. Дополнительные задачи по математической статистике
- •II. Задания для типовых расчетов
- •2.1. Элементы теории вероятностей
- •2.2. Элементы математической статистики и теории корреляции
- •Варианты: 2.1. -2.5.
- •Варианты: 2.6. -2.10.
- •Варианты: 2.11. -2.15.
- •Варианты: 2.16. -2.20.
- •Варианты: 2.21. -2.25.
- •Варианты: 2.26. -2.30.
12.8. Методика вычисления теоретических частот нормального распределения
Сущность критерия Пирсона состоит в сравнении эмпирических и теоретических частот. Эмпирические частоты находят из опыта. Как найти теоретические частоты, если предполагается, что генеральная совокупность распределена нормально?
Укажем один из способов решения этой задачи.
1.
Весь интервал наблюдаемых значений X
делят на s
частичных
интервалов (хi
; хi
+1) одинаковой
длины. Находят середины частичных
интервалов
;
в качестве частоты ni
варианты
принимают
число вариант, которые попали в i-й
интервал. В итоге получают последовательность
равноотстоящих вариант и соответствующих
им частот:
,
п1,п2,...,пs,
причем
.
2.
Вычисляют, например, методом произведений
или сумм, выборочную среднюю
и выборочное
среднее квадратическое отклонение σ*.
3.
Нормируют случайную величину X,
т.е. переходят
к величине:
,
и вычисляют концы интервалов (zi
; zi
+1):
,
,
причем наименьшее значение, т.е. z1 полагают равным -∞ , а наибольшее, т.е. zs полагают равным ∞.
4. Вычисляют теоретические вероятности pi попадания х в интервалы (хi ; хi +1) по равенству (Ф(z) функция Лапласа)
и наконец находят искомые теоретические частоты ni’ = npi.
12.9. Модель применения критериев
Статистические критерии проверки гипотез разнообразны, но у них единая логическая схема построения, представленная на рисунке 17.
Рис. 17
13. Рекомендации представления результатов статистической обработки для различных критериев и методов анализа «Метода проверки гипотез или статистических критериев»
п/п |
Метод проверки гипотез или статистический критерий |
Содержание рекомендуемого описания |
1 |
2 |
3 |
1 |
Проверка гипотез о законе распределения |
Наименование закона распределения, на соответствие которому производится проверка. Название статистического критерия, с помощью которого производится проверка гипотез, полученная величина данного критерия и отвечающее ему значение достигнутого уровня значимости. |
2 |
Проверка равенства двух законов распределения вероятностей |
Сформулировать причины проверки данной гипотезы, указать статистический критерий для проверки его значения и достигнутый уровень значимости. Сделать вывод о том, какая из гипотез принимается, и какой из этого следует вывод применительно к целям исследования. |
3 |
Проверка нормальности распределения вероятности |
Сформулировать причины проверки данной гипотезы, указать статистический критерий для проверки его значения и достигнутый уровень значимости. Сделать вывод о том, какая из гипотез принимается и какой из этого следует вывод применительно к целям исследования. Желательно привести график распределения на «вероятностной бумаге». |
4 |
Критерий Колмогорова-Смирнова |
Указать, какой именно из семейства критериев использовался в конкретном случае и цель его применения (сформулировать проверяемые гипотезы). Привести значение критерия и достигнутый уровень значимости. По результатам проверки сформулировать вывод относительно выдвигаемых гипотез. |
5 |
Уровень значимости «р=...» |
Обязательное указание, к какому конкретному статистическому критерию относится данное значение уровня значимости. Не употреблять выражения вида «р < ...» или « р >...». |
6 |
Оценка дескриптивных статистик |
Объем выборки (подгрупп), среднее, стандартное отклонение, ошибка среднего. При сравнении вариабельности двух и более признаков - коэффициент вариации. Обязательно сообщить, использовались ли методы оценки аномальных наблюдений (выбросов) и если - да, то какие. Сообщить, применялись ли методы робастного оценивания (Пуанкаре, Винзора, Хубера и т.д.) |
7 |
Проверка гипотез о равенстве дисперсий с помощью F — критерия Фишера |
Предварительно провести проверку имеющегося ограничения на использование F - критерия Фишера. Вычислить значение критерия и достигнутого уровня значимости. Сделать вывод о том, какая из конкурирующих гипотез принимается, дать интерпретацию этого результата. |
8 |
Проверка гипотез о равенстве дисперсий с помощью критериев Кохрэта, Бартлетта и др. |
Сформулировать проверяемую гипотезу о равенстве нескольких дисперсий и указать используемый для этого статистический критерий. Вычислить значение критерия и достигнутого уровня значимости. Сделать вывод о том, какая из конкурирующих гипотез принимается, дать интерпретацию этого результата. При использовании критерия Бартлетта обязательно привести результаты проверки нормальности во всех сравниваемых группах. |
9 |
F — критерий Фишера |
Сообщить, для проверки каких именно статистических гипотез использовался данный критерий, степени свободы для него и достигнутый уровень значимости |
10 |
Сравнение двух выборок с помощью критерия |
Дать описание природы количественного и группирующего признаков. Сообщить объемы наблюдений в сравниваемых группах. Сформировать гипотезу, которая проверяется с помощью данного критерия. Привести вычисленное значение z — критерия и величину достигнутого уровня значимости. Результат проверки гипотезы интерпретировать. |
