- •Содержание дисциплины
- •Тема 1. Статистика как наука.
- •Тема 2. История правовой статистики.
- •Тема 3. Правовая статистика и её значение в обеспечении режима законности
- •1. Понятие предмет и объект правовой статистики
- •2. Отрасли правовой статистики и её место в системе юридических наук.
- •3. Научно-практическое значение материалов правовой статистики
- •Тема 4 Статистическое наблюдение.
- •1 Понятие и содержание статистической сводки
- •Тема 5 Сводка и группировка материалов статистического наблюдения
- •2. Техника и способы сводки
- •3.Разработка статистических показателей.
- •Статистическая группировка.
- •Виды группировок и основания их классификации
- •Тема 6 Приемы обработки показателей правовой статистики
- •Общая характеристика метода выборочного наблюдения
- •Оценка точности и достоверности результатов выборочного наблюдения
- •Статистические оценки числовых характеристик случайных величин
- •Генеральная средняя
- •Выборочная средняя
- •Оценка генеральной средней по выборочной средней. Устойчивость выборочных средних
- •Групповая и общая средние
- •Генеральная дисперсия
- •Выборочная дисперсия
- •Формула для вычисления дисперсии
- •Групповая, внутригрупповая, межгрупповая и общая дисперсия
- •2 Анализ рядов динамики
- •3 Анализ сезонных колебаний
- •4 Методы выравнивания рядов динамики
- •Тема 7 Статистический анализ оценки параметров распределения.
- •Тема 7.1. Понятие о статистическом анализе и его основные задачи
- •2. Статистические возможности анализа преступности
- •3. Статическое изучение деятельности правоохранительных органов
- •Тема 7.2. Методы статистического анализа в задачах моделирования и прогнозирования социально-правовых процессов
- •1. Этапы исследования с использованием статистических методов
- •2. Корреляционный анализ
- •4. Факторный анализ
- •5. Кластерный анализ
- •6. Анализ динамики и прогнозирование социально-правовых процессов
- •Тема 7.4. «Статистические гипотезы.»
- •1.Статистические гипотезы.
- •2.Критерии проверки статистических гипотез.
- •3.Ошибки первого и второго рода при проверке статистических гипотез.
- •О смысле ошибок первого и второго рода
- •Вероятности ошибок (уровень значимости и мощность)
- •Примеры использования Компьютеры
- •Компьютерная безопасность
- •Фильтрация спама
- •Вредоносное программное обеспечение
- •Поиск в компьютерных базах данных
- •Оптическое распознавание текстов (ocr)
- •Досмотр пассажиров и багажа
- •Биометрия
- •4.Проверка гипотезы.
Вредоносное программное обеспечение
Понятие ошибки первого рода также используется, когда антивирусное программное обеспечение ошибочно классифицирует безвредный файл как вирус. Неверное обнаружение может быть вызвано особенностями эвристики, либо неправильной сигнатурой вируса в базе данных. Подобные проблемы могут происходить также и с антитроянскими и анти-шпионскими программами.
Поиск в компьютерных базах данных
При поиске в базе данных, к ошибкам первого рода можно отнести документы, которые выдаются поиском, несмотря на их иррелевантность (несоответствие) поисковому запросу. Ошибочные срабатывания характерны для полнотекстового поиска, когда поисковый алгоритм анализирует полные тексты всех хранимых в базе данных документов и пытается найти соответствия одному или нескольким терминам, заданным пользователем в запросе.
Большинство ложных срабатываний обусловлены сложностью естественных языков, многозначностью слов: например, «home» может обозначать как «место проживания человека», так и «корневую страницу веб-сайта». Число подобных ошибок может быть снижено за счёт использования специального словаря. Однако, это решение относительно дорогое, поскольку подобный словарь и разметка документов (индексирование) должны создаваться экспертом.
Оптическое распознавание текстов (ocr)
Разнообразные детектирующие алгоритмы нередко выдают ошибки первого рода. Программное обеспечение оптического распознавания текстов может распознать букву «a» в ситуации, когда на самом деле изображены несколько точек, которые используемый алгоритм расценил как «a».
Досмотр пассажиров и багажа
Ошибки первого рода регулярно встречаются каждый день в компьютерных системах предварительного досмотра пассажиров в аэропортах. Установленные в них детекторы предназначены для предотвращения проноса оружия на борт самолёта; тем не менее, уровень чувствительности в них зачастую настраивается настолько высоко, что много раз за день они срабатывают на незначительные предметы, такие как ключи, пряжки ремней, монеты, мобильные телефоны, гвозди в подошвах обуви и т. п.
Таким образом, соотношение числа ложных тревог (идентифицикация благопристойного пассажира как террориста) к числу правильных срабатываний (обнаружение действительно запрещённых предметов) очень велико.
Биометрия
Ошибки первого и второго рода являются большой проблемой в системах биометрического сканирования, использующих распознавание радужной оболочки или сетчатки глаза, черт лица и т. д. Такие сканирующие системы могут ошибочно отождествить кого-то с другим, «известным» системе человеком, информация о котором хранится в базе данных (к примеру, это может быть лицо, имеющее право входа в систему, или подозреваемый преступник и т. п.). Противоположной ошибкой будет неспособность системы распознать легитимного зарегистрированного пользователя, или опознать подозреваемого в преступлении.
4.Проверка гипотезы.
Статистическая
гипотеза называется простой,
если она однозначно определяет
распределение случайной величины
,
в противном случае гипотеза называется
сложной.
Например, простой гипотезой является
предположение о том, что случайная
величина
распределена
по нормальному закону с математическим
ожиданием, равным нулю, и дисперсией,
равной единице. Если высказывается
предположение, что случайная
величина
имеет
нормальное распределение с дисперсией,
равной единице, а математическое ожидание
— число из отрезка
,
то это сложная гипотеза. Другим примером
сложной гипотезы является предположение
о том, что непрерывная случайная
величина
с
вероятностью
принимает
значение из интервала
,
в этом случае распределение случайной
величины
может
быть любым из класса непрерывных
распределений.
Часто распределение величины известно, и по выборке наблюдений необходимо проверить предположения о значении параметров этого распределения. Такие гипотезы называются параметрическими.
Проверяемая
гипотеза называется нулевой и
обозначается
.
Наряду с гипотезой
рассматривают
одну из альтернативных (конкурирующих)
гипотез
.
Например, если проверяется гипотеза о
равенстве параметра
некоторому
заданному значению
,
то есть
,
то в качестве альтернативной гипотезы
можно рассмотреть одну из следующих
гипотез:
где
—
заданное значение,
.
Выбор альтернативной гипотезы определяется
конкретной формулировкой задачи.
Правило,
по которому принимается решение принять
или отклонить гипотезу
,
называется критерием
.
Так как решение принимается на основе
выборки наблюдений случайной величины
,
необходимо выбрать подходящую статистику,
называемую в этом случае
статистикой
критерия
.
При проверке простой параметрической
гипотезы
в
качестве статистики критерия выбирают
ту же статистику, что и для оценки
параметра
.
Проверка
статистической гипотезы основывается
на принципе, в соответствии с которым
маловероятные события считаются
невозможными, а события, имеющие большую
вероятность, — достоверными; Этот
принцип можно реализовать следующим
образом. Перед анализом выборки
фиксируется некоторая малая вероятность
,
называемая уровнем
значимости.
Пусть
—
множество значений статистики
,
а
—
такое подмножество, что при условии
истинности гипотезы
вероятность
попадания статистики критерия
в
равна
,
то есть
.
Обозначим
выборочное
значение статистики
,
вычисленное по выборке наблюдений.
Критерий формулируется так: отклонить
гипотезу
,
если
;
принять гипотезу
,
если
.
Критерий, основанный на использовании
заранее заданного уровня значимости,
называют критерием
значимости.
Множество
всех
значений статистики критерия
,
при которых принимается решение отклонить
гипотезу
,
называется критической
областью;
область
называется областью
принятия гипотезы
.
Уровень
значимости
определяет
размер критической области
.
Положение критической области на
множестве значений статистики
зависит
от формулировки альтернативной
гипотезы
.
Например, если проверяется гипотеза
,
а альтернативная гипотеза формулируется
как
,
то критическая область размещается на
правом (левом) "хвосте" распределения
статистики
,
т. е. имеет вид неравенства
,
где
—
значения статистики
,
которые принимаются с вероятностями
соответственно
и
при
условии, что верна гипотеза
.
В этом случае критерий
называется односторонним (соответственно правосторонним и левосторонним).
Если альтернативная гипотеза формулируется
как
,
то критическая область размещается на
обоих "хвостах" распределения
,
то есть определяется совокупностью
неравенств
и
в
этом случае критерий называется двухсторонним.
Расположение
критической области
для
различных альтернативных гипотез
показано на рис. 30, где
—
плотность распределения статистики
критерия
при условии, что верна гипотеза
,
—
область принятия гипотезы,
.
Проверку параметрической статистической гипотезы с помощью критерия значимости можно разбить на этапы:
1)
сформулировать проверяемую
и
альтернативную
гипотезы;
2) назначить уровень значимости ;
3) выбрать статистику критерия для проверки гипотезы ;
4) определить выборочное распределение статистики при условии, что верна гипотеза ;
5)
в зависимости от формулировки
альтернативной гипотезы определить
критическую область
одним
из неравенств
или
совокупностью неравенств
и
;
6) получить выборку наблюдений и вычислить выборочные значения статистики критерия;
7) принять статистическое решение: если , то отклонить гипотезу как не согласующуюся с результатами наблюдений; если , то принять гипотезу , т. е. считать, что гипотеза не противоречит результатам наблюдений.
Обычно при выполнении пп. 4-7 используют статистику с нормальным распределением, статистику Стьюдента, Фишера.
Пример
1. По
паспортным данным автомобильного
двигателя расход топлива на 100 км пробега
составляет 10 л. В результате изменения
конструкции двигателя ожидается, что
расход топлива уменьшится. Для проверки
проводятся испытания 25 случайно
отобранных автомобилей с модернизированным
двигателем, причем выборочное среднее
расходов топлива на 100 км пробега по
результатам испытаний составило 9,3 л.
Предположим, что выборка расходов
топлива получена из нормально
распределенной генеральной совокупности
со средним
и
дисперсией
л².
Используя критерий значимости, проверить
гипотезу, утверждающую, что изменение
конструкции двигателя не повлияло на
расход топлива.
Решение. Проверим гипотезу о среднем нормально распределенной генеральной совокупности. Проверку проведем по этапам:
1)
проверяемая гипотеза
;
альтернативная гипотеза
;
2)
уровень значимости
;
3) в качестве статистики критерия используем статистику математического ожидания — выборочное среднее;
4)
так как выборка получена из нормально
распределенной генеральной совокупности,
выборочное среднее также имеет нормальное
распределение с дисперсией
.
При условии, что верна гипотеза
,
математическое ожидание этого
распределения равно 10. Нормированная
статистика
имеет
нормальное распределение;
5)
альтернативная гипотеза
предполагает
уменьшение расхода топлива, следовательно,
нужно использовать односторонний
критерий. Критическая область определяется
неравенством
.
По прил. 5 находим
;
б) выборочное значение нормированной статистики критерия
7)
статистическое решение: так как выборочное
значение статистики критерия принадлежит
критической области, гипотеза
отклоняется:
следует считать, что изменение конструкции
двигателя привело к уменьшению расхода
топлива. Границу
критической
области для исходной статистики
критерия
можно получить из соотношения
,
откуда
,
т. е. критическая область для
статистики
определяется
неравенством
.
Решение,
принимаемое на основе критерия значимости,
может быть ошибочным. Пусть выборочное
значение статистики критерия попадает
в критическую область, и гипотеза
,
отклоняется в соответствии с критерием.
Если, тем не менее, гипотеза
верна,
то принимаемое решение неверно. Ошибка,
совершаемая при отклонении правильной
гипотезы if о, называется ошибкой
первого рода.
Вероятность ошибки первого рода равна
вероятности попадания статистики
критерия в критическую область при
условии, что верна гипотеза
,
т. е. равна уровню значимости
Ошибка
второго рода происходит
тогда, когда гипотеза
принимается,
но в действительности верна гипотеза
.
Вероятность
ошибки
второго рода вычисляется по формуле
Пример
2. В условиях
примера 1 предположим, что наряду с
гипотезой
л
рассматривается альтернативная
гипотеза
л.
В качестве статистики критерия снова
возьмем выборочное среднее
.
Предположим, что критическая область
задана неравенством
л.
Найти вероятности ошибок первого и
второго рода для критерия с такой
критической областью.
Решение. Найдем
вероятность ошибки первого рода.
Статистика
критерия
при условии, что верна гипотеза
л,
имеет нормальное распределение с
математическим ожиданием, равным 10, и
дисперсией, равной
.
Используя прил. 5, по формуле (11.1) находим
Это
означает, что принятый критерий
классифицирует примерно 8% автомобилей,
имеющих расход 10 л на 100 км пробега, как
автомобили, имеющие меньший расход
топлива. При условии, что верна
гипотеза
л,
статистика
имеет
нормальное распределение с математическим
ожиданием, равным 9, и дисперсией,
равной
.
Вероятность ошибки второго рода найдем
по формуле (11.2):
Следовательно, в соответствии с принятым критерием 13,6% автомобилей, имеющих расход топлива 9 л на 100 км пробега, классифицируются как автомобили, имеющие расход топлива 10 л.
Вопросы для самоконтроля:
Относительные величины распределения
Относительные величины интенсивности
Анализ вариационных рядов
Понятие статистических взаимосвязей и причинности
Измерение связей между качественными признаками
Парная линейная корреляция
Иные способы установления взаимосвязей
Понятие статистического анализа
Характер, функции, методы статистического анализа
Понятие связи явлений и ее виды.
Статистические методы выявления связей между двумя признаками социально-правовых явлений.
Виды информации и их характеристика.
Этапы статистического анализа.
Закон больших чисел и его роль в исследовании социально-правовых явлений.
Основные задачи анализа данных уголовно-правовой статистики.
Основные направления автоматизированной системы обработки данных правовой статистики. Статистический анализ-основа изучения преступности.
Анализ оценка деятельности правоохранительных органов.
Анализ показаний гражданско-правовой статистики. Роль статистики в оценке деятельности судов по рассмотрению гражданских дел.
Рекомендуемая литература:
основная: [1,2];
дополнительная:[1, 2, 4].
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная
Правовая статистика: учебник под ред. В.С. Лялина, А.В. Симоненко. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2010.-255с.
Правовая статистика: учебник учебник под ред. С.Я.Казанцева, С.Я. Лебедева, С.М. Иншакова – М.: ЮНИТИ-ДАНА: закон и право, 2012.-271с.
Дополнительная:
Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике. - М.: Высшая школа, 2004.
Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.:Высшая школа, 2004.
Решение математических задач средствами Excel: Практикум/ В.Я. Гельман. – СПб.: Питер, 2003. – 237с.
Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: учебник.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. 551с.
Статистика: учебник / под ред. И.И. Елисеевой. – М.: Высшее образование, 2008.-566 с
Материалы официального сайта Федеральной службы государственной статистики http://www.gks.ru/
Нормативные правовые акты*
Федеральные конституционные законы
1. Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием 12 декабря 1993 г.).
2. Федеральный конституционный закон от 17 декабря 1997 г. № 2-ФКЗ «О Правительстве Российской Федерации» (ред. от 02.03.2007).
Федеральные законы
3. Федеральный закон от 29.11.2007 N 282-ФЗ "Об официальном статистическом учете и системе государственной статистики в РФ
Законы
4. Закон Российской Федерации от 27 апреля 1993 г. N 4871-I «Об обеспечении единства измерений» (с изменениями от 10 января 2003 г.).
Указы Президента Российской Федерации
5. Указ Президента Российской Федерации от 23 мая 1996 г. № 763 «О порядке опубликования и вступления в силу актов Президента Российской Федерации, Правительства Российской Федерации и нормативных правовых актов федеральных органов исполнительной власти» (ред. от 28.06.2005).
Постановления Правительства Российской Федерации
6. Постановление Правительства РФ от 18.08.2008 N 620 "Об условиях предоставления в обязательном порядке первичных статистических данных и административных данных субъектам официального статистического учета
7. Постановление Правительства РФ от 31.03.2008 N 228 "Об уполномоченном федеральном органе исполнительной власти в сфере официального статистического учета
1 Судебная реформа Александра II — реформа судопроизводства, объявленная Александром II 20 ноября 1864 года. В российской историографии считается наиболее крупным преобразованием на пути модернизации Российской империи. Центральный элемент реформы – введение суда присяжных заседателей и сословия присяжных поверенных. Реформа обеспечила гласность, состязательность и бессословность судопроизводства.
