Общая теория измерений. Хамханова Д.Н. - 23 стр.

UptoLike

Составители: 

45
Четвертый центральный момент используется для
оценки заостренности дифференциальной функции распре-
деления вероятности. Мерой заостренности служит экс-
цесс:
4
4
у
)(
н
x
xx
=
,
равный трем у закона распределения вероятности отсчета,
кривая плотности вероятности которого имеет колоколооб-
разную форму. Кривые с более острой вершиной имеют
больший эксцесс, с более пологойменьший, вплоть до
отрицательного.
Мерой неопределенности случайного числа является
энтропия
= dxxpxpxH )(log)()(
среднее значение логарифма плотности вероятности, взя-
тое со знаком минус. Так как р(х)<1, то энтропия всегда
положительна. Она равна нулю у неслучайного числа и
максимальна при равномерной плотности распределения
вероятности.
Модели эмпирических законов распределения
вероятности отсчетадифференциальная и интегральная
функции распределения вероятности, как и все без
исключения моменты, обладают важным качеством:
будучи характеристиками случайного числа, сами они не
являются случайными. Описание с их помощью отсчета
или результата измерения было бы очень удобным, если бы
эти характеристики можно было получить. Но на практике
это невозможно, так как измерительная процедура по
формулам (6), (11) не может быть повторена бесконечное
число раз. Поэтому и в дальнейшем они будут
использоваться только качестве моделей.
46
2.3 Точечные оценки числовых характеристик
Оценки числовых характеристик законов распределе-
ния вероятности случайных величин, изображаемые на чи-
словой оси точкой, называются точечными. В отличие от
самих числовых характеристик оценки являются случай-
ными и их значения зависят от объема выборки (экспери-
ментальных данных).
Оценки должны удовлетворять трем условиям: быть
состоятельными, несмещенными и эффективными.
Состоятельной называется оценка, которая
сходится по вероятности к оцениваемой числовой
характеристике.
Несмещенной является оценка, математическое
ожидание которой равно оцениваемой числовой
характеристике.
К эффективной относится та оценка из всех
возможных несмещенных, которая имеет наименьшее
рассеяние.
Рассмотрим n независимых значений
i
Q
,
полученных при измерении величины постоянного
размера. Пусть каждое из них отличается от среднего
значения на случайное отклонение
i
δ
:
11
δ
+= QQ
;
22
δ
+= QQ
;
………………….
ii
QQ
δ
+=
;
nn
QQ
δ
+=
.
Сложив между собой правые и левые части и
разделив на n, получим:
      Четвертый центральный момент используется для             2.3 Точечные оценки числовых характеристик
оценки заостренности дифференциальной функции распре-
деления вероятности. Мерой заостренности служит экс-           Оценки числовых характеристик законов распределе-
цесс:                                                     ния вероятности случайных величин, изображаемые на чи-
                      (x − x)4                            словой оси точкой, называются точечными. В отличие от
                   н=          ,                          самих числовых характеристик оценки являются случай-
                         у 4x                             ными и их значения зависят от объема выборки (экспери-
равный трем у закона распределения вероятности отсчета,   ментальных данных).
кривая плотности вероятности которого имеет колоколооб-         Оценки должны удовлетворять трем условиям: быть
разную форму. Кривые с более острой вершиной имеют
                                                          состоятельными, несмещенными и эффективными.
больший эксцесс, с более пологой – меньший, вплоть до
отрицательного.                                                 Состоятельной     называется   оценка,   которая
      Мерой неопределенности случайного числа является    сходится по вероятности к оцениваемой числовой
энтропия                                                  характеристике.
                           ∞                                    Несмещенной является оценка, математическое
                 H ( x) = − ∫ p( x) log p( x)dx –         ожидание которой равно оцениваемой числовой
                           −∞                             характеристике.
среднее значение логарифма плотности вероятности, взя-          К эффективной относится та оценка из всех
тое со знаком минус. Так как р(х)<1, то энтропия всегда   возможных несмещенных, которая имеет наименьшее
положительна. Она равна нулю у неслучайного числа и       рассеяние.
максимальна при равномерной плотности распределения
вероятности.                                                    Рассмотрим n независимых значений        Qi ,
     Модели эмпирических законов распределения            полученных при измерении величины постоянного
вероятности отсчета – дифференциальная и интегральная     размера. Пусть каждое из них отличается от среднего
функции распределения вероятности, как и все без          значения на случайное отклонение    δ   i   :
исключения моменты, обладают важным качеством:
будучи характеристиками случайного числа, сами они не           Q1 = Q + δ 1 ;
являются случайными. Описание с их помощью отсчета              Q2 = Q + δ 2 ;
или результата измерения было бы очень удобным, если бы
                                                               ………………….
эти характеристики можно было получить. Но на практике
это невозможно, так как измерительная процедура по              Q   i   = Q + δ   i       ;
формулам (6), (11) не может быть повторена бесконечное          Q       = Q + δ
                                                                    n             .   n
число раз. Поэтому и в дальнейшем они будут
использоваться только качестве моделей.                         Сложив между собой правые и левые части и
                                                          разделив на n, получим:



                                                    45    46