Смекни!
smekni.com

Комплексная статистическая обработка экспериментальных данных (стр. 3 из 10)

где

– середина
-го интервала;

– статистическая вероятность (частость) попадания в
-тый интервал.

Оценка дисперсии для интервального ряда вычисляется по формуле (2.7):

Вычисление точечных оценок по вариационному ряду в пакете STATISTICA:

Analysis → Descriptive statistics → Categorization → Number of intervals (установитьколичествоинтервалов) → More statistics → Mean, Variance. [2]

Значения точечных оценок математического ожидания и дисперсии для простого и интервального рядов приведены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Оценки математического ожидания и дисперсии

Выборка Математическое ожидание Дисперсия
Простой ряд Интервальный ряд Простой ряд Интервальный ряд
(
)
16,254 16,279 27,849 28,517
(
)
16,189 16,174 26,259 26,598
(
)
15,950 16,006 27,608 28,330
(
)
16,668 16,936 31,125 31,113
(
)
15,989 16,007 30,406 31,242
(
)
15,792 15,740 27,059 28,636

Из приведенных данных видно, что полученные оценки математического ожидания и дисперсии по вариационному (простому) и интервальному рядам имеют близкие значения. Причем, чем больше объем выборки, тем более точный результат. От номера эксперимента, то есть от количества испытаний величины точечной оценки не зависят. Это видно на рисунках 2.25 – 2.32.

Рисунок 2.25 - Зависимость

от объема выборки для

Рисунок 2.26 - Зависимость

от объема выборки для

Рисунок 2.27 - Зависимость

от объема выборки для

Рисунок 2.28 - Зависимость

от объема выборки для

Рисунок 2.29 - Зависимость

от номера эксперимента по

Рисунок 2.30 - Зависимость

от номера эксперимента по

Рисунок 2.31 - Зависимость

от номера эксперимента по

Рисунок 2.32 - Зависимость

от номера эксперимента по

В таблице 2.9 приведены оценки математического ожидания и дисперсии, вычисленные для 10 выборок по 1000 элементов в каждой для случайной величины

и случайной величины
.

Таблица 2.9 – Точечные оценки выборок из 1000 элементов для

и
Выборка
1 15,792 27,832 15,754 27,421
2 16,193 29,501 16,283 29,650
3 16,076 29,006 15,900 28,716
4 16,052 28,884 16,096 26,124
5 15,968 28,508 15,947 30,983
6 16,212 28,710 16,163 29,956
7 16,215 28,747 16,030 30,011
8 15,945 27,243 16,428 29,069
9 16,080 28,103 16,054 28,265
10 15,853 28,369 15,980 28,913

2.5 Доверительные интервалы

Для того чтобы оценить достоверность оценок, вводят понятие доверительный интервал и доверительная вероятность.

Доверительный интервал для математического ожидания определяется по формуле (2.7):

где

– математическое ожидание генеральной совокупности;

- доверительная вероятность;

- оценка математического ожидания;
- величина доверительного интервала, вычисляется по формуле (2.8):

где

- квантиль нормального распределения, получается обратным интерполированием из таблицы для функции распределения стандартного нормального закона. Вычисляется по формуле (2.9).

- оценка дисперсии, вычисляется по формуле (2.10).

Доверительный интервал для дисперсии определяется по формуле (2.11).

,

где

– дисперсия генеральной совокупности;

– оценка дисперсии.

– квантиль нормального распределения.

Оценка стандартного отклонения в зависимости от закона распределения случайной величины имеет различное значение.