- •Введение
- •Задания
- •Предварительные понятия и определения
- •Выборка
- •Проверка гипотез
- •Точечное оценивание
- •Доверительное оценивание.
- •Вероятностные модели
- •Задание 1. Выборочные характеристики.
- •Первичный статистический анализ
- •Задание 2. Гистограмма выборки.
- •Задание 3. Эмпирическая функция распределения.
- •Проверка гипотезы о типе распределения
- •Задание 4. Критерий согласия хи-квадрат.
- •Проверка гипотезы однородности
- •Задание 5. Одновыборочный критерий Стьюдента.
- •Задание 6. Критерий знаков.
- •Задание 7. Двухвыборочный критерий Стьюдента.
- •Задание 8. Критерий Вилкоксона.
- •Задание 9. Критерий Фишера. Критерий сравнения дисперсий.
- •Задание 10. Критерий однородности хи-квадрат.
- •Интервальные оценки
- •Задание.
- •Задание 11. Построить интервальную оценку для среднего значения нормального распределения.
- •Задание 12.
- •Задание 13. Построить интервальную оценку для вероятности успеха
- •Доказательство корректности метода II.
- •Исследование зависимости между двумя характеристиками
- •Задание 14. Проверить независимость двух характеристик по критерию сопряженности хи-квадрат
- •Задания 15-16. Проверить независимость двух характеристик по критерию Стьюдента. Построить линии регрессии.
-
Первичный статистический анализ
В этой главе приводятся описания первых трех заданий. Рассматриваемые здесь процедуры предваряют, как правило, любую статистическую обработку данных.
Задание 1. Выборочные характеристики.
Постановка задачи.
Вычислить основные статистические характеристики выборочных данных:
-
Среднее арифметическое.
-
Дисперсию.
-
Стандартное отклонение.
-
Коэффициент асимметрии.
-
Коэффициент эксцесса.
Теоретические основы.
Статистический анализ выборочных данных начинают обычно с вычисления выборочных моментов.
† Среднее
![]()
(читается “икс с чертой”) – несмещенная и состоятельная оценка истинного среднего значения . Величина характеризует расположение наблюдаемой с.в. X. Очень часто сравнение различных совокупностей производят как раз по среднему. Однако, надо иметь в виду, что это имеет смысл только в случае, если, во-первых, плотность распределения X имеет один локальных максимум и, во-вторых, дисперсии наблюдаемых с.в. (см. ниже) во всех группах “почти” одинаковы.
† Дисперсия
![]()
– состоятельная
и “почти несмещенная” оценка истинной
дисперсии 2.
Служит мерой разброса с.в. около её
среднего
.
По известному правилу трех сигм с
вероятностью, большей 90%, следует ожидать
значение с.в. в пределах
.
Интересно, что нормальная с.в. с
вероятностью, большей 95%, принимает
значения в интервале
.
Дисперсия измерительного прибора характеризует его точность.
Наряду с дисперсией, всегда вычисляется
† стандартное
отклонение
.
Забегая
вперед, скажем, что точность доверительного
интервала для истинного значения
среднего
прямо пропорциональна
.
Грубо говоря, истинное
лежит где-то в пределах
от выборочного среднего
.
† Коэффициент асимметрии

– состоятельная,
но смещенная оценка истинного коэффициента
асимметрии
.
Несет информацию о симметричности
расположения данных относительно центра
.
При больших положительных значениях
распределение с.в. будет иметь более
“тяжелый” правый “хвост”. Если график
плотности такого распределения “насадить”
на вертикальный штырь в точке достижения
максимума, то график “упадет” вправо.
Выборочный
коэффициент
можно использовать для проверки согласия
данных выборочного обследования с
нормальной моделью распределения.
Большие абсолютные значения
будут свидетельствовать против гипотезы
нормальности распределения, каковое,
как известно, симметрично. При объеме
выборки
,
близком к 100, и уровне значимости
гипотезу нормальности следует отвергать,
если выборочный коэффициент асимметрии
не попадает в интервал (-0,389; 0,389) (см.
сборник таблиц [1], стр.258). Границы этого
интервала построены так, чтобы вероятность
ошибки 1-ого рода, то есть вероятность
отвержения гипотезы нормальности в
случае, когда она верна, не превосходила
заданного уровня
.
† Коэффициент эксцесса

– состоятельная,
но смещенная оценка истинного коэффициента
эксцесса
.
Служит мерой сосредоточенности данных
около среднего. У нормального распределения
(для этого и вычитается тройка). При
положительных значениях
плотность распределения будет иметь
более острый, чем у нормального
распределения, пик около среднего.
Соответственно, при отрицательных
пик будет более плоским. Иногда, по
аналогии с видом нормальной функции
плотности, коэффициент
называют коэффициентом “колоколообразности”.

На этом рисунке приведены графики трех плотностей:
1)
нормального распределения –
,
2)
треугольного распределения –
,
и
3)
двухстороннего экспоненциального
распределения –
.
Выборочный
коэффициент
также можно использовать для проверки
гипотезы нормальности. При объеме
выборки
,
близком к 100, и уровне значимости
гипотезу нормальности следует отвергать,
если коэффициент эксцесса
не попадает в интервал (-0,65; 0,77) (см.
сборник таблиц [1], стр.259).
