Математика и информатика. Исаченко Н.А. - 48 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

95
таблице значений функции Лапласа из условия
2
1
)(
α
=
кр
иФ
, а
критическая область имеет вид
);();(
+
−∞
кркр
ии
.
Замечание. Предполагается, что используется таблица
значений функции Лапласа, заданной в виде
dtехФ
х
t
=
0
2
2
)( , где
нижний предел интегрирования равен 0, а не -. Функция Лапла-
са, заданная таким образом, является нечетной, а ее значения на
0,5 меньше, чем значения стандартной функции Ф(х).
Далее нужно вычислить наблюдаемое значение критерия:
00
0
qp
np
n
т
U
набл
=
. (19)
Если |U
набл
| < u
кр
, то нулевая гипотеза принимается.
Если |U
набл
| > u
кр
, то нулевая гипотеза отвергается.
2) Если конкурирующая гипотеза Н
1
: р > p
0
, то критическая
область определяется неравенством U > u
кр
, т. е. является право-
сторонней, причем р(U > u
кр
) = α.
Тогда
2
21
2
1
)0(
α
α
==<<
кр
uUр
.
Следовательно, и
кр
можно найти по таблице значений функ-
ции Лапласа из условия, что
2
21
)(
α
=
кр
иФ
. Вычислим наблю-
даемое значение критерия по формуле (19).
Если U
набл
< u
кр
, то нулевая гипотеза принимается.
Если U
набл
> u
кр
, то нулевая гипотеза отвергается.
3) Для конкурирующей гипотезы Н
1
: р < p
0
критическая об-
ласть является левосторонней и задается неравенством U <- u
кр
,
где и
кр
вычисляется так же, как в предыдущем случае.
Если U
набл
> – u
кр
, то нулевая гипотеза принимается.
Если U
набл
< – u
кр
, то нулевая гипотеза отвергается.
Пример 8. Пусть проведено 50 независимых испытаний, и
относительная частота появления события А оказалась равной 0,12.
96
Проверим при уровне значимости α = 0,01 нулевую гипотезу Н
0
:
р = 0,1 при конкурирующей гипотезе Н
1
: р > 0,1.
Решение. Найдем
.471,0
9,01,0
50)1,012,0(
=
=
набл
U
Критическая область является правосторонней, а и
кр
нахо-
дим из равенства Ф(и
кр
) =
.49,0
2
01,021
=
Из таблицы значений
функции Лапласа определяем и
кр
= 2,33. Итак, U
набл
< u
кр
, и гипо-
теза о том, что р = 0,1, принимается.
Критерий для проверки гипотезы о математическом
ожидании
Пусть генеральная совокупность Х имеет нормальное рас-
пределение, и требуется проверить предположение о том, что ее
математическое ожидание равно некоторому числу а
0
. Рассмотрим
две возможности.
1) Известна дисперсия σ
2
генеральной совокупности. Тогда
по выборке объема п найдем выборочное среднее
В
х
и проверим
нулевую гипотезу Н
0
: М(Х) = а
0
.
Учитывая, что выборочное среднее
Х
является несмещен-
ной оценкой М(Х), то есть М(
Х
) = М(Х), можно записать нулевую
гипотезу так: М(
Х
) = а
0
. Для ее проверки выберем критерий
σσ
naX
X
aX
U
)(
)(
00
=
=
. (20)
Это случайная величина, имеющая нормальное распределе-
ние, причем, если нулевая гипотеза справедлива, то М(U) = 0,
σ(U) = 1.
Выберем критическую область в зависимости от вида кон-
курирующей гипотезы:
если Н
1
: М(
Х
) а
0
, то и
кр
:
2
1
)(
α
=
кр
иФ
, критическая об-
ласть двусторонняя,
σ
naх
U
набл
)(
0
=
, и, если |U
набл
| < u
кр
, то ну-
                                                                  1−α            Проверим при уровне значимости α = 0,01 нулевую гипотезу Н0:
таблице значений функции Лапласа из условия Ф (и кр ) =               , а
                                                                   2             р = 0,1 при конкурирующей гипотезе Н1: р > 0,1.
критическая область имеет вид ( −∞;−и кр ) ∪ (и кр ;+∞ ) .                              Р е ш е н и е . Найдем
                                                                                                                 (0,12 − 0,1) 50
      З а м е ч а н и е . Предполагается, что используется таблица                                      U набл =                   = 0,471.
                                                         х       t2                                                   0,1 ⋅ 0,9
                                                             −
значений функции Лапласа, заданной в виде Ф( х) = е      ∫
                                                         0
                                                                  2
                                                                      dt , где          Критическая область является правосторонней, а икр нахо-
                                                                                                                   1 − 2 ⋅ 0,01
                                                                                 дим из равенства Ф(икр) =                      = 0,49. Из таблицы значений
нижний предел интегрирования равен 0, а не -∞. Функция Лапла-                                                           2
са, заданная таким образом, является нечетной, а ее значения на                  функции Лапласа определяем икр = 2,33. Итак, Uнабл < uкр, и гипо-
0,5 меньше, чем значения стандартной функции Ф(х).                               теза о том, что р = 0,1, принимается.
      Далее нужно вычислить наблюдаемое значение критерия:
                                  ⎛т      ⎞                                            Критерий для проверки гипотезы о математическом
                                  ⎜ − p0 ⎟ n                                     ожидании
                                    n
                        U набл   =⎝       ⎠  .                           (19)          Пусть генеральная совокупность Х имеет нормальное рас-
                                      p0 q0                                      пределение, и требуется проверить предположение о том, что ее
       Если |Uнабл| < uкр, то нулевая гипотеза принимается.                      математическое ожидание равно некоторому числу а0. Рассмотрим
       Если |Uнабл| > uкр, то нулевая гипотеза отвергается.                      две возможности.
       2) Если конкурирующая гипотеза Н1: р > p0, то критическая                       1) Известна дисперсия σ2 генеральной совокупности. Тогда
область определяется неравенством U > uкр, т. е. является право-                 по выборке объема п найдем выборочное среднее х В и проверим
сторонней, причем р(U > uкр) = α.                                                нулевую гипотезу Н0: М(Х) = а0.
                                1       1 − 2α
       Тогда р(0 < U < u кр ) = − α =           .                                      Учитывая, что выборочное среднее Х является несмещен-
                                2          2
                                                                                 ной оценкой М(Х), то есть М( Х ) = М(Х), можно записать нулевую
       Следовательно, икр можно найти по таблице значений функ-
                                             1 − 2α                              гипотезу так: М( Х ) = а0. Для ее проверки выберем критерий
ции Лапласа из условия, что Ф(и кр ) =              . Вычислим наблю-
                                                2                                                           X − a0 ( X − a0 ) n
                                                                                                      U=           =            .                     (20)
даемое значение критерия по формуле (19).                                                                   σ (X )      σ
       Если Uнабл < uкр, то нулевая гипотеза принимается.                              Это случайная величина, имеющая нормальное распределе-
       Если Uнабл > uкр, то нулевая гипотеза отвергается.                        ние, причем, если нулевая гипотеза справедлива, то М(U) = 0,
       3) Для конкурирующей гипотезы Н1: р < p0 критическая об-                  σ(U) = 1.
ласть является левосторонней и задается неравенством U <- uкр,                         Выберем критическую область в зависимости от вида кон-
где икр вычисляется так же, как в предыдущем случае.                             курирующей гипотезы:
       Если Uнабл > – uкр, то нулевая гипотеза принимается.                                                                      1−α
       Если Uнабл < – uкр, то нулевая гипотеза отвергается.                            если Н1: М( Х ) ≠ а0, то икр: Ф (и кр ) =      , критическая об-
                                                                                                                                  2
       Пример 8. Пусть проведено 50 независимых испытаний, и
относительная частота появления события А оказалась равной 0,12.                                              ( х − a0 ) n
                                                                                 ласть двусторонняя, U набл =              , и, если |Uнабл| < uкр, то ну-
                                                                                                                    σ
                                   95                                                                               96