Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЛР / ЛР5 / СОИ ЛР5 ОТЧЕТ

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
25.06.2023
Размер:
301.61 Кб
Скачать

Цель работы

Изучить применение основных методов статистики для проверки

статистических гипотез.

Выполнение работы

1)Сгенерировали две выборки нормального распределения, где МО

=мой номер по списку (11), а дисперсия = корень из моего номера по списку

(sqrt(11)). При помощи t-критерия сделали выводы о статистическом различии.

Код в соответствии с листингом 1 и результат теста в соответствии с

рисунком 1.

Листинг 1 – Код пункта 1

# №1

n <- 1000 mo <- 11

disp <- sqrt(mo)

sample1 <- rnorm(n, mean = mo, sd = disp) sample2 <- rnorm(n, mean = mo, sd = disp)

t.test(sample1, sample2)

Рисунок 1 – Результат пункта 1

Исходя из полученного p-value = 0.6475, делаем выводы что различия

средних значений выборок статически не значимы, а истинная разница между

средними значениями с вероятностью 95% лежит между в диапазоне от -

0.3564933 до 0.2216646.

2) Используя встроенный датафрейм с характеристиками цветов ириса (iris), с помощью Шапиро-Уилка теста сделали вывод о нормальности распределения характеристик. Уровень значимости 0.05. Код в соответствии с листингом 2 и результат теста в соответствии с рисунком 2.

Листинг 2 – Код пункта 2

# №2 data(iris)

lapply(iris[, 1:4], function(x) {shapiro.test(x)})

Рисунок 2 – Результат пункта 2

Анализируя полученные данные, принимая во внимание уровень значимости в 0.05 отвергаем нулевую гипотезу для всех параметров, кроме iris$Sepal.Width, так как значение p-value в его случае превышает установленный уровень значимости.

2

3) Для k = 10, 15, 20, 25, 30 сгенерировали N=200 нормально распределенные случайные величины с мат. ожиданием, равным k, и

стандартным отклонением, равным √ k, и N=200 случайные величины,

распределенные по закону 2 с k степенями свободы. Используя тест Колмогорова-Смирнова, проверили гипотезу о том, что данные выборки относятся к одному непрерывному распределению. Уровень значимости 0.05.

Код в соответствии с листингом 3 и результат теста в соответствии с рисунками 3.

Листинг 3 – Код пункта 3

# №3

k <- c(10, 15, 20, 25, 30) N <- 200

lapply( k, function(x) {ks.test(rnorm(N, x, sqrt(x)), rchisq(N, x))})

Рисунок 3 – Результат пункта 3

3

4) Используя критерий χ2 проверили гипотезу, состоящую в том, что цвет глаз женщин не зависит от цвета волос (на фрейме данных HairEyeColor).

Код в соответствии с листингом 4 и результат теста в соответствии с рисунком 4.

Листинг 4 – Код пункта 4

# №4 data("HairEyeColor")

lapply(dimnames(HairEyeColor)$Eye, function(x) {chisq.test(HairEyeColor[, x, "Female"])})

Рисунок 4 – Результат пункта 4

Полученные результаты свидетельствуют о том, что цвет глаз зависит от

цвета волос так как все полученные значения p-value меньше 0.05.

4

5) Используя встроенный датафрейм с характеристиками цветов ириса(iris), оставили только один количественный столбец и факторный столбец (оставили только 2 уникальных фактора, третий удалили), для разделения по группам.

Построили гистограммы распределения оставленного столбца для каждого уникального значения факторной переменной;

Проверить каждую группу на нормальность (shapiro.test);

Проверьте эти группы на гомогенность дисперсий (bartlett.test);

Проведите t-test для этих групп.

Код в соответствии с листингом 4 и результат в соответствии с

рисунком 5.

Листинг 5 – Код пункта 5

# №5

df <- subset(iris[, 4:5], Species == c("setosa", "versicolor"))

# гистограммы по каждому 2 факторов

hist(df$Petal.Width[df$Species == "setosa"], main = "Histogram of setosa",xlab = "setosa") hist(df$Petal.Width[df$Species == "versicolor"], main = "Histogram of versicolor",xlab = "versicolor")

# тест на нормальность shapiro shapiro.test(df$Petal.Width[df$Species == "setosa"]) shapiro.test(df$Petal.Width[df$Species == "versicolor"])

#Тест на гомогенность дисперсий bartlett.test(df$Petal.Width, df$Species)

#t-test

t.test(df$Petal.Width[df$Species == "setosa"], df$Petal.Width[df$Species == "versicolor"])

Рисунок 5 – График распределения для «setosa» пункта 4

5

Рисунок 6 – График распределения для «versicolor» пункта 4

Рисунок 7 – Результат пункта 5

По результатам тестов делаем выводы:

-тест Шапиро-Уилка нулевая гипотеза отвергается для обеих групп;

-тест Барлетта говорит о том, что дисперсии выборок различны;

-тест t-test показал, что выборки имеют значительные статические различия.

Код программы целиком представлен в Приложении А.

6

Вывод

Выполнив в данную лабораторную работу, мы изучили и получили практические навыки в работе с основными методами статистики для проверки статистических гипотез. В том числе работа с тестами t-test, Шапиро-

Уилка, Барлетта и Колмогорова-Смирнова. С их помощью мы проверили статические различия для двух выборок нормального распределения с заданными параметрами; сделали вывод о нормальности распределения характеристик при заданном уровне нормальности; проверили гипотезу о принадлежности двух выборк к одному непрерывному распределению с заданным уровнем значимости; проверили гипотезу о зависимости цвет глаз женщин от цвета волос; проверили 2 группы на нормальность, на гомогенность дисперсий и t-test.

7

Приложение А. Листинг программы

# №1

n <- 1000 mo <- 11

disp <- sqrt(mo)

sample1 <- rnorm(n, mean = mo, sd = disp) sample2 <- rnorm(n, mean = mo, sd = disp)

t.test(sample1, sample2)

#№2

data(iris)

lapply(iris[, 1:4], function(x) {shapiro.test(x)})

#№3

k <- c(10, 15, 20, 25, 30) N <- 200

lapply( k, function(x) {ks.test(rnorm(N, x, sqrt(x)), rchisq(N, x))})

#№4

data("HairEyeColor")

lapply(dimnames(HairEyeColor)$Eye, function(x) {chisq.test(HairEyeColor[, x, "Female"])})

#№5

df <- subset(iris[, 4:5], Species == c("setosa", "versicolor"))

# гистограммы по каждому 2 факторов

hist(df$Petal.Width[df$Species == "setosa"], main = "Histogram of setosa",xlab = "setosa")

hist(df$Petal.Width[df$Species == "versicolor"], main = "Histogram of versicolor",xlab = "versicolor")

# тест на нормальность shapiro shapiro.test(df$Petal.Width[df$Species == "setosa"]) shapiro.test(df$Petal.Width[df$Species == "versicolor"])

# Тест на гомогенность дисперсий

8

bartlett.test(df$Petal.Width, df$Species)

# t-test

t.test(df$Petal.Width[df$Species == "setosa"], df$Petal.Width[df$Species == "versicolor"])

9

Соседние файлы в папке ЛР5