Математическая статистика. Воскобойников Ю.Е - 52 стр.

UptoLike

103 104
Вычислим вероятность попадания случайной величины
X
на каждый
интервал:
=
==+==
i
i
i
iiidxp
1
8,...,2,1,
8
1
)1(
8
1
8
1
.
Поэтому
18144
8
1
=
=
i
np при любом i . Так как 10
i
np , то нет
необходимости объединять несколько интервалов. Результаты
дальнейших вычислений сведены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Номер интер-
вала
i
m
i
np
ii
npm
i
ii
np
npm
2
)(
1 16 18 -2 0.22
2 17 18 -1 0.06
3 19 18 1 0.06
4 16 18 -2 0.22
5 24 18 6 2.00
6 19 18 1 0.06
7 17 18 -1 0.06
8 16 18 -2 0.22
144 144 0 2.9
Таким образом, числовое значение
90.2
=
наб
K . Для заданного
уровня значимости
05.0=
α
находим 95.01
=
=
α
γ
,
1.14)7,95.0(
2
==
χ
. Так как
α
,прнаб
xK < , то гипотеза
0
H (5.68)
принимается.
Обычной является ситуация, когда предполагается лишь, что рас-
пределение генеральной совокупности принадлежит некоторому классу
распределений. Например, генеральная совокупность распределена
нормально. В этой гипотезе не оговорены значения параметров
а и
σ
.
Отличие в применении критерия
2
χ
в этом случае от ранее рассмот-
ренного состоит в том, что у нас нет возможности сразу вычислить зна-
чения вероятностей. Поэтому вначале находят оценки неизвестных па-
раметров. Например, для оценки параметра
а, как известно, можно ис-
пользовать случайную величину
в
X и заменить а ее значением, т.е.
в
xа = . В качестве оценки параметра
2
σ
можно выбрать исправлен-
ную дисперсию
2
S и заменить
2
σ
ее значением
2
s . Таким образом,
2
2
2
2
1
s
)xx(
В
e
s
)x(р
=
π
.
В качестве критерия также принимается случайная величина (5.69).
Если гипотеза
0
H справедлива, то критерий имеет
2
χ
распределение
с k степенями свободы. Однако количество степеней свободы критерия
подсчитывается по формуле
1
rl , где
r
количество параметров,
оцененных по выборке. В рассмотренном примере r = 2, т.к. по выборке
были оценены два параметра
а и
σ
. В этом же примере вероятность
i
p попадания случайной величины
X
в интервале
[
]
ii
zz ,
1
находится
с помощью функции Лапласа
Φ
Φ=<<=
s
xz
s
xz
zsxNzPp
вiвi
iвii
1
1
)),(( .
Пример 5.13. Группированный статистический ряд частот занесен в
графы 2 и 3 табл. 5.2. По выборке объема
200
n
найдено
в
x ,
26.94
2
=s . При уровне значимости
02.0
α
проверить гипотезу о
нормальности распределения генеральной совокупности.
Вычислим вероятность попадания случайной величины            X на каждый          Отличие в применении критерия         χ2   в этом случае от ранее рассмот-
интервал:
                                                                                  ренного состоит в том, что у нас нет возможности сразу вычислить зна-
                  i                                                               чения вероятностей. Поэтому вначале находят оценки неизвестных па-
                        1     1              1
          pi =    ∫ 8 dx = 8 (i − i + 1) = 8 ,       i = 1,2,...,8 .
                                                                                  раметров. Например, для оценки параметра а, как известно, можно ис-
                 i =1
                                                                                  пользовать случайную величину X в и заменить а ее значением, т.е.
Поэтому npi = 18 144 = 18 при любом i . Так как npi ≥ 10 , то нет
необходимости объединять несколько интервалов. Результаты                         а = xв . В качестве оценки параметра σ 2 можно выбрать исправлен-
дальнейших вычислений сведены в табл. 5.1.
                                                                                  ную дисперсию S
                                                                                                    2
                                                                                                        и заменить    σ 2 ее значением s 2 . Таким образом,
                                                                Таблица 5.1
                                                                                                                                     ( x − xВ )2
Номер интер-                                              (mi − npi ) 2                                                 1        −
                 mi         npi         mi − npi                                                           р( x ) =          e          2s2        .
   вала                                                       npi                                                       2π s
     1           16          18              -2                 0.22
                                                                                     В качестве критерия также принимается случайная величина (5.69).
     2           17          18              -1                 0.06
                                                                                  Если гипотеза H 0 справедлива, то критерий имеет                     χ2   – распределение
     3           19          18              1                  0.06
                                                                                  с k степенями свободы. Однако количество степеней свободы критерия
     4           16          18              -2                 0.22              подсчитывается по формуле l − r − 1 , где r — количество параметров,
     5           24          18              6                  2.00              оцененных по выборке. В рассмотренном примере r = 2, т.к. по выборке
     6           19          18              1                  0.06              были оценены два параметра а и σ . В этом же примере вероятность
     7           17          18              -1                 0.06              pi попадания случайной величины X в интервале [z i −1 , z i ] находится
     8           16          18              -2                 0.22              с помощью функции Лапласа

    ∑          144          144              0                  2.9                                                              ⎛ z − xв ⎞    ⎛z −x ⎞
                                                                                        pi = P( z i −1 < N ( xв , s ) < z i ) = Φ⎜ i      ⎟ − Φ⎜ i −1 в ⎟ .
                                                                                                                                 ⎝ s ⎠         ⎝     s  ⎠
  Таким образом, числовое значение K наб = 2.90 . Для заданного
                                                                                    Пример 5.13. Группированный статистический ряд частот занесен в
уровня     значимости             α = 0.05 находим       γ = 1 − α = 0.95 ,
                                                                                  графы 2 и 3 табл. 5.2. По выборке объема n = 200 найдено xв ,
χ 2 = (0.95,7) = 14.1 .     Так как K наб < x пр ,α , то гипотеза H 0 (5.68)
принимается.                                                                      s 2 = 94.26 . При уровне значимости α = 0.02 проверить гипотезу о
   Обычной является ситуация, когда предполагается лишь, что рас-                 нормальности распределения генеральной совокупности.
пределение генеральной совокупности принадлежит некоторому классу
распределений. Например, генеральная совокупность распределена
нормально. В этой гипотезе не оговорены значения параметров а и           σ   .

                                       103                                                                                104