Составители:
Рубрика:
57 58
Подставляя вычисленное значение
5.1
=
в
d случайной величины
в
D , получаем
.488.389.0
2
<σ<
4.5. Интервальная оценка вероятности события
В п. 3.4 было показано, что "хорошей" точечной оценкой вероятно-
сти р события является частность
nmp /
*
= (см. (3.17)), где п – общее
число независимых испытаний, в каждом из которых событие А может
произойти с вероятностью р а
m – число испытаний, в которых про-
изошло событие А.
Зададимся надежностью интервальной оценки
γ
и найдем числа
γ
,лев
p ,
γ
,пр
p такие, чтобы выполнялось соотношение
(
)
γ
γγ
=<<
,пр,лев
pppP . (4.23)
Интервальную оценку построим для двух случаев: когда число ис-
пытаний п сравнительно велико
)30,10( >> nnp
и для малого числа
испытаний.
Интервальная оценка вероятности при большом числе испыта-
ний. Если
30,10 >> nnp
, то распределение случайной величины
n
m
p
=
*
можно аппроксимировать нормальным распределением
)n/pq,p(N . Следовательно, при этих же условиях распределение
величины
npq
pp
/
)(
*
−
близко к нормальному с нулевым математическим
ожиданием и единичной дисперсией, т.е.
)1.0(
/
*
N
npq
pp
=
−
.
По аналогии с (4.13) найдем такое число
x
γ
, для которого справедливо
равенство
γ
γγ
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
<
−
<− x
n/pq
pp
xP
*
. (4.24)
Это число является корнем уравнения
2)(
γ
γ
=
Φ
x ,
где
)(x
Φ
– функция Лапласа, и корень может быть найден с помощью
табл. П1.
Неравенство, стоящее в скобках выражения (4.24), разрешим отно-
сительно р. Для этого неравенство перепишем в виде эквивалентного
γ
x
npq
pp
<
−
/
*
.
Возведем в квадрат и в результате получим
22*
)1(
)(
γ
x
n
pp
pp
−
<−
.
Далее, возведя в квадрат
)(
*
pp −
и перенеся все члены влево, полу-
чим
021
2
2
2
2
<+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
**
pp
n
x
pp
n
x
γγ
.
Корни
1
p
и
2
p
квадратного трехчлена, стоящего в правой части нера-
венства, определяются выражениями
;
nx
)n(xn)p(px)n(xp
p
***
2
222
1
1
412
γ
γγγ
+
+−−+
=
(4.25)
nx
)n(xn)p(px)n(xp
p
***
2
222
2
1
412
γ
γγγ
+
+−++
=
. (4.26)
Корни этого уравнения и являются границами интервальной оценки
(4.23)
Подставляя вычисленное значение d в = 1.5 случайной величины ⎛ p* − p ⎞ P ⎜ − xγ < < xγ ⎟ = γ . (4.24) Dв , получаем ⎜ pq / n ⎟ ⎝ ⎠ 0.89 < σ 2 < 3.488. Это число является корнем уравнения 4.5. Интервальная оценка вероятности события Φ ( xγ ) = γ 2 , В п. 3.4 было показано, что "хорошей" точечной оценкой вероятно- где Φ (x) – функция Лапласа, и корень может быть найден с помощью * сти р события является частность p = m / n (см. (3.17)), где п – общее табл. П1. число независимых испытаний, в каждом из которых событие А может Неравенство, стоящее в скобках выражения (4.24), разрешим отно- произойти с вероятностью р а m – число испытаний, в которых про- сительно р. Для этого неравенство перепишем в виде эквивалентного изошло событие А. Зададимся надежностью интервальной оценки γ и найдем числа p* − p < xγ . p лев,γ , p пр,γ такие, чтобы выполнялось соотношение pq / n P ( p лев ,γ < p < pпр ,γ ) = γ . (4.23) Возведем в квадрат и в результате получим p(1 − p) 2 Интервальную оценку построим для двух случаев: когда число ис- ( p * − p) 2 < xγ . пытаний п сравнительно велико (np > 10, n > 30) и для малого числа n испытаний. * Далее, возведя в квадрат ( p − p ) и перенеся все члены влево, полу- Интервальная оценка вероятности при большом числе испыта- ний. Если np > 10, n > 30 , то распределение случайной величины чим m ⎛ x2 ⎞ ⎛ x2 ⎞ 2 * p = ⎜ 1 + γ ⎟ p 2 − ⎜ 2 p* + γ ⎟ p + p* < 0 . n ⎜ n ⎟⎠ ⎜ n ⎟⎠ ⎝ ⎝ можно аппроксимировать нормальным распределением Корни p1 и p2 квадратного трехчлена, стоящего в правой части нера- N ( p , pq / n ) . Следовательно, при этих же условиях распределение венства, определяются выражениями ( p* − p ) величины pq / n близко к нормальному с нулевым математическим p* + xγ2 ( 2n ) − xγ p* ( 1 − p* ) n + xγ2 ( 4n 2 ) p1 = ; (4.25) ожиданием и единичной дисперсией, т.е. 1 + xγ2 n p* − p = N (0.1) . p* + xγ2 ( 2n ) + xγ p* ( 1 − p* ) n + xγ2 ( 4n 2 ) pq / n p2 = . (4.26) 1 + xγ2 n По аналогии с (4.13) найдем такое число xγ, для которого справедливо равенство Корни этого уравнения и являются границами интервальной оценки (4.23) 57 58
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- …
- следующая ›
- последняя »