Пособие по математической статистике
.pdf
Решение задачи (метод моментов Пирсона)
Шаг 1:
|
|
|
1 |
|
5 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
xi ni |
|
|
(0,1 1 3 3 4) 1,11 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
10 i 1 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Шаг 2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M[X]= |
2а |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Шаг3: Составляем уравнение : X M[ X ]→ 1,11= |
a |
→ a 1,2321→ a* 0,4 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0, x 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
F (x) |
|
|
-x 2 |
|
|
|
P{x<1}=F(1)= |
1 |
|
1,6 |
0,46 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, x 0 |
|
|
|
|
e |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 - e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Решение задачи (метод максимального правдоподобия)
Шаг 1: Составляем функцию правдоподобия по данной выборке
|
|
|
0,1 |
|
|
0,12 |
|
|
|
|
0,5 |
0,52 |
2 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
3 |
|
|
1,5 |
|
|
|
1,52 |
2 |
|
|
2 |
|
|
22 |
|
2 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
e |
|
49 |
|
|
|
|
|
|
|
e |
49 |
|
|
|
|
|
e |
|
49 |
|
|
|
|
|
|
e |
49 |
|
|
|
|
e |
|
49 |
|
|
|||||
L(a)= |
|
2a |
|
|
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
2a |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0,12 2 0,52 3 1 2 1,52 2 22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
0,1 0,5 |
2 |
1 1,5 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
a |
10 |
e |
4a |
|
|
|
16,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A=const
lnL(a)= ln A 10 ln a 41a 16,01 [ищем max]
Шаг 2: Необходимое условие экстремума
|
10 |
|
16,01 |
|
16,01 |
|
|
|||||
ln L(a) a 0 |
|
0 |
10 |
a* 0,4 Результаты оценок совпадают. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
a |
|
4a2 |
|
4a |
||||||||
Стр. 81
|
0, x 0 |
|
||
F (x) |
1,3 |
x1,3 |
|
x1,3 ,0 x 1 |
|
||||
|
1,3 |
|
|
|
|
|
|
||
1, x 1 |
|
|||
|
|
|||
Найти: P{0,2<x<0,5} - ?
Решение: P{0,2<x<0,5}=F(0,5)-F(0,2)=0,4-0,12=0,28
Стр. 84
§3 .Задачи для самостоятельного решения
|
|
Задача1. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Имеем две состоятельные и несмещённые оценки параметра : |
̃ |
и |
̃ |
|
|||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
̃ |
|
|
̃ |
|
|
|
|
|
|
Пусть D[ |
=25; D[ |
]=40. |
|
|
|
|
|||||
1)Какая из оценок более эффективная для параметра ? |
|
|
|
||||||||
̃ |
|
|
̃ |
, если =1, n=100 |
|
|
|
||||
2)Найти М[ |
и М[ |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
̃ |
|
|
|
̃ |
|
3)Найти относительную эффективность оценки |
относительно оценки . |
||||||||||
|
|
Задача 2. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
̃ |
оценка параметра |
|
|
|
|||||
Пусть статистика |
|
|
|
|
|||||||
̃ |
|
|
; пусть =-0,5. |
|
|
|
|||||
M[ ]= |
|
|
|
|
|||||||
Определить величину смещения, если n=20.
Задача 3.
Пусть Х генеральная совокупность; M[X]=m=2,5; D[X]=16; n=100.
1)Найти точечные оценки для математического ожидания и дисперсии (записать основные статистики)
2)Указать основные свойства этих статистик (состоятельность и несмещённость)
3)Найти математические ожидания всех статистик для данной выборки.
Задача 4
Пусть Х генеральная совокупность. Имеем две выборки: (Х1;X2;…; ) (Y1;Y2;…; ); ̃ ; ̃ исправленные выборочные дисперсии
Рассматривается статистика ̃=( ) ̃ ( )̃
Пусть генеральная дисперсия D[X]= 2
5) Доказать, что статистика ̃ а)состоятельная и б)несмещённая оценка
генеральной дисперсии
6) Найти M[ ̃ , если n1=70; n2=80; 2=25.
Стр. 85
Задача5.
Х генеральная совокупность (имеем биномиальное распределение с параметром р)
Пусть в каждой серии проводилось 50 испытаний по схеме Бернулли.
Всего было проведено 40 серий при этом ∑ |
=200. |
1)Записать закон распределения генеральной совокупности для произвольной выборки
2)Найти оценку параметра «р» по данной выборке. 3)Для найденного значения р найти P{X=4}
Задача6
Х генеральная совокупность распределена по закону Пуассона с неизвестным параметром .
1)Записать закон распределения по произвольной выборке.
2)Проведена выборка объёма n=200, причём ∑ |
=600. |
Найти оценку параметра . |
|
3)Для полученного значения найти P{X 3}. |
|
Задача7. |
|
Х генеральная совокупность имеет геометрическое распределение. 1)Записать закон распределения по произвольной выборке.
2) Проведена выборка объёма n=300, причём ∑ |
=900. |
Найти оценку параметра р.
3)Для найденного значения р найти p{X=4}
Задача 8
Х генеральная совокупность распределена равномерно на отрезке [a;b].
|
1)Записать закон распределения Х |
|
|
|
2) П в |
а вы ка ъё а |
, причём ∑ |
=300; ∑ |
=900. |
Найти оценку параметров a; b
3)Найти для найденных параметров P{X [0;4]}
Стр. 86
Задача 9.
Х генеральная совокупность распределена по показательному закону с неизвестным параметром а.
1)Записать закон распределения Х.
2) Проведена выборка объёма n=600, причём ∑ |
=200. |
Найти оценку параметра р.
3)Для найденного значения параметра «а» найти P{X 2}.
Задача10
Х генеральная совокупность распределена по нормальному закону, причём генеральное математическое ожидание известно m= -1, но неизвестен параметр .
1)Записать закон распределения Х
2) ) П в |
а вы ка ъё а |
, ∑ ( |
) =200. |
По данной выборке найти оценку параметра .
3)Для найденного параметра найти P{ X-m 0,5}
Задача 11
Х генеральная совокупность распределена по нормальному закону, причём генеральная дисперсия известна D[X]=9, но неизвестен параметр m.
1)Записать закон распределения Х
2) Проведена выборка объёма n=300, причём ∑ |
= -600. |
Найти оценку параметра m.
3)Для найденного параметра найти P{ X-m 1,5}
Задача 12.
Х генеральная совокупность распределена по нормальному закону , причём оба параметра неизвестны X N(m; ).
1) Записать закон распределения Х
2) П в |
а вы ка ъё а |
, причём ∑ |
= -400; ∑ |
=1000. |
Найти оценку параметров m и
3)Для найденных значений параметров найти P{ X-m 0,4}
Стр. 87
Задача 13:
|
a e а( x 5) , x 5 |
f (x) |
|
|
0, x 5 |
|
Задайте выборку сами. Найдите: оценку a ; P{x<6} (два способа).
Задача 14
|
a eа( x 6) , x 6 |
f (x) |
|
|
0, x 6 |
|
Задайте выборку сами. Найдите: оценку a ; P{x≥-8} (два способа)
Задача 15
|
3a x2 , x [0, b] |
f (x) |
|
|
0, x [0, b] |
|
Задайте выборку и найдите по методу моментов: оценки a и b ; P{X ( , ) }, задайте и
Задача 16
|
2 |
x, x [0, b] |
|
|
|
||
f (x) |
|
a |
|
|
0, x [0, b] |
||
Задайте выборку и найдите по методу моментов: оценки a и b ; P{X ( , ) }, задайте и
Задача 17
|
0, x 0 |
|
||
f (x) |
x |
|
x2 |
|
|
e |
8a |
, x 0 |
|
|
|
|
||
|
4a |
|
|
|
Задайте выборку и найдите: оценку параметра a ; P{x<2} (два способа)
Задача 18
|
|
|
|
|
|
|
( |
1 |
x4 |
x2 a)2 |
|
|
|
x |
3 |
2x |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
f (x) |
|
|
|
2 2 |
|||||||
|
e |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Задайте выборку и по методу максимального правдоподобия найдите оценку параметра a
Стр. 88
Задача 19
|
|
4x 1 |
|
|
(2 x2 x a)2 |
||
f (x) |
|
e |
|
2 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Задайте выборку и по методу максимального правдоподобия найдите оценку параметра a
Задача 20
|
|
2 |
a x k , x (0,1) |
|
|
||
f (x) |
3 |
|
|
|
0, x (0,1) |
||
Задайте выборку и по методу максимального правдоподобия найдите: оценки параметров a и b ; P{ X (0,3;0,6) }
Задача 21
|
2 |
x k , x (0,1) |
|
|
|
||
f (x) |
|
a |
|
|
0, x (0,1) |
||
Задайте выборку и по методу максимального правдоподобия найдите: оценки параметров a и b ; P{X≥0,4}
Задача 22
Пеший курьер предположил, что время ожидания трамвая на остановке подчиняется равномерному закону распределения в интервале [a;b]. В течение 30 дней он вел записи появления трамвая и получил статистический ряд. Х – время ожидания трамвая (в минутах).
По данной выборке найдите оценки параметров a и b , P{X<10}
хi |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
ni |
4 |
5 |
6 |
7 |
5 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 23
Время ожидания своей очереди на подключение к Интернету подчиняется показательному закону с параметром а. В течение нескольких месяцев работники компании, предоставляющей услуги по подключению к интернету, составляли статистику подключений по 30 клиентам. Х – время ожидания очереди на подключение. По данной выборке найти оценку параметра (2 способа), P{X>1}.
хi |
0,1 |
0,3 |
0,7 |
1 |
1,3 |
1,7 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
18 |
10 |
8 |
6 |
4 |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 24
Стр. 89
По данной выборке
|
хi |
|
-1 |
|
0 |
|
1 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
pi |
|
|
1 / 2 2 |
|
1/4 |
|
2 1 2 |
0,75 2,5 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
ni |
|
7 |
|
5 |
|
6 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Оценить параметры 1 |
и 2 . |
||||
Задача 25
Менеджер по качеству должен был проверить 50 комплектов деталей для новых автомобилей. Х – СВ (распределение Пуассона), число возможных бракованных деталей в комплекте. После проверки была составлена сводная таблица. По данной выборке найти оценку параметра , P{X<1}.).
хi |
0 |
1 |
2 |
3 |
ni |
14 |
16 |
12 |
8 |
Задача 26
Каждый год в мотозаезде участвует различное количество мотоциклистов. Для того, чтобы организаторы могли подготовить номера участников и узнать, уложатся ли они в интервал от 30 до 40, проанализировали заезды за последние 10 лет. Х – нормальная случайная величина – количество мотоциклистов в заезде. По данной выборке оценить параметры и m (2 способа), P{30<X<40
хi
25
27
35
40 50
ni |
1 |
3 |
3 |
2 |
1 |
Задача 27
Известно, что доход некоторого собственника-предпринимателя, занимающегося довольно рискованным бизнесом подчиняется закону Парето ( ). Min (обязательный доход) составляет 5 у.е. Чтобы определить, попадает ли доход от скорой сделки в пределы [5;13], он обратился к статистической таблице, которую вел в предыдущие последовательные периоды своей деятельности (n=21), Х – доход предпринимателя.
По данной выборке оценить параметр , изобразить схемы графиков функции плотности и распределения, найти P{5<X<13}.
|
хi |
|
|
5 |
|
|
6 |
|
|
9 |
|
|
13 |
|
|
20 |
|
|
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
ni |
|
6 |
|
5 |
|
4 |
|
3 |
|
2 |
|
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 28
Известно, что в «сезон» количество посетителей ресторана подчиняется нормальному закону. Чтобы точнее спрогнозировать затраты на предстоящий период и определить будет ли количество посетителей в пределах [90;110], менеджерсобственник ресторана обратился к статистике посещений его ресторана в «сезонное» время за предыдущие 20 последовательных периодов. Х – количество посетителей в «сезон».
По данной выборке оценить параметры и m ; P{90<X<110}..
Стр. 90
