Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
VUKOLOV2.pdf
Скачиваний:
136
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
2.12 Mб
Скачать

Рис.4.3. Выбор биноминального распределения в диалоговом окне Function Wizard

Для рассматриваемого примера, при n = 55, α = 0,05 и при двусторонней гипотезе Н1 критические значения

будут x = 19 ( IBinom (19;0,5;55) ≈ 0,015 ) и x = 55 – 19 = 36

(IBinom(36;0,5;55) ≈ 0,9850, 1 –

0,985 =

0,015), так

как

соответствующие

вероятности

должны

быть

приблизительно

равными

α 2 = 0,025 . Наблюдаемые

частоты попадают в критическую область: α = 10 < 19, d = 45 > 36 и, следовательно, на уровне значимости α = 0,05 гипотеза Н0 отклоняется.

Задания для самостоятельной работы

Решите следующие задачи. Определите меры связи χ2 и ϕ2 , прокомментируйте результаты.

1. Исследуются два производственных процесса изготовления поршневых колец. Используя критерий χ2, проверить гипотезу о равенстве процента брака в обоих процессах по следующим данным при α = 0,01:

Кольца

Процесс

 

 

1

2

Годные

195

149

Бракованные

5

2

2. В течение месяца завод поставил предприятию 200 корпусов, из которых 3 оказались дефектными. В следующий месяц завод поставил 850 корпусов, из которых 7 оказались дефектными. Изменилась ли доля дефектных корпусов в поставках завода? Принять α = 0,01.

3. 1000 человек классифицировали по признаку дальтонизма. По приведенным ниже данным проверить,

89

есть ли зависимость между наличием дальтонизма и

полом человека. Принять α = 0,05.

 

 

 

Мужчины

Женщины

 

Дальтоники

38

6

 

Не дальтоники

442

514

4. Во время эпидемии гриппа изучалась эффективность прививок против этого заболевания.

Получены следующие результаты:

 

После прививки

Без прививки

Заболели

Не заболели

Заболели

Не заболели

4

192

34

111

Указывают ли эти результаты на эффективность прививок?

Принять α = 0,01.

4.2. Статистика χ2 для сравнения

наблюдаемых и ожидаемых частот (Observed versus expected Xi)

В данной опции статистика χ2 используется проверки согласия наблюдаемых и ожидаемых частот. Ожидаемые частоты могут вычисляться на основе теоретической модели некоторого предполагаемого закона распределения случайной величины (вспомните критерий χ2 для проверки гипотезы о виде распределения ([1], гл.19, §6; [13], [22]). Выборочное

значение статистики χв2 вычисляется по формуле:

90

 

r

(nk nkI )2

 

χв2 = å

nI

,

 

 

k =1

k

 

 

где n - наблюдаемые частоты; nI

- ожидаемые частоты,

k

 

k

 

 

k = 1, 2, …, r.

 

 

 

 

Если теоретическая

модель

верна, то при

r → ∞

выборочная статистика

χв2

имеет распределение

χ2 с

числом степеней свободы (r l – 1), где l - число параметров распределения, оцениваемых по выборке, либо число связей, налагаемых моделью.

Гипотеза о согласии наблюдаемых и ожидаемых частот принимается, если

 

χ2

< χ2

(r l −1) ,

 

в

1−α

 

где χ2

(r l −1) - квантиль распределения χ2 (r l −1)

1−α

 

 

 

порядка 1 – α, α - заданный уровень значимости; в противном случае гипотеза о согласии частот отклоняется.

Пример 4.3. Метод получения случайных чисел

применялся 250

раз,

при

этом получены

следующие

результаты:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

0

1

2

 

3

4

5

6

7

8

9

Частота

27

18

23

 

31

21

23

28

25

22

32

появления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Можно ли считать, что примененный метод дает числа появляющиеся с одной и той же частотой? Принять α = 0,10.

Решение. Если метод дает случайные числа, то частоты появления цифр должны быть равны и

составлять nI

= 25, k = 1, 2, ....,10 . Выборочное значение

k

 

статистики равно: χв2 = 7,2

91

Рис.4.4. Решение примера 4.3

Так как квантиль c0,92 (9) = 14,7 , что превышаетcв2 , то гипотеза о согласии наблюдаемых и ожидаемых частот принимается на уровне значимости α = 0,10. Таким образом, следует считать, что метод действительно дает числа, появляющиеся с одной и той же частотой.

Такой же результат получим, введя данные в модуль Nonpar. Stat. пакета STATISTICA (рис.4.4).

Вычисленный

 

 

 

уровень

значимости p = P éc2

> 7,2ù

= 0,616307 ,

что

больше

ë

û

 

 

 

заданного уровня значимости, следовательно, гипотеза о согласии наблюдаемых и ожидаемых частот принимается.

Задания для самостоятельной работы

1. Числа выпадений герба при 20 подбрасываниях двух монет распределились следующим образом:

92

Число выпадений

0

1

2

герба

 

 

 

Число

4

8

8

подбрасываний

 

 

 

Согласуются ли эти результаты с предположениями о симметричности монет и независимости результатов подбрасываний? Принять

α= 0,05.

2.Ниже приводятся данные о фактических объемах сбыта продукции (в условных единицах) в пяти районах:

Район

 

1

2

3

4

5

Объем

сбыта

110

130

70

90

100

продукции

 

 

 

 

 

 

Согласуются ли эти результаты с предположением о том, что сбыт продукции в этих районах должен быть одинаковым? Принять α = 0,01.

3. На экзамене студент отвечает только на один вопрос по одной из трех частей курса. Анализ вопросов, заданных 60 студентам, показал, что 23 студента получили вопросы из первой, 15 - из второй и 22 - из третьей части курса.

Можно ли считать, что студент, идущий на экзамен, с равной вероятностью получит вопрос по любой из трех частей курса? Принять α = 0,10.

4. В цехе с 10 станками ежедневно регистрировалось число вышедших из строя станков. Всего было проведено 200 наблюдений, результаты которых приведены ниже:

93

Число

 

0

1

 

 

2

 

 

 

3

 

 

4

 

 

5

 

6

 

 

7

 

 

8

9

10

вышедших из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

строя станков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

 

41

62

 

 

45

 

 

22

 

16

 

8

 

4

 

 

2

 

 

0

0

0

зарегистрирова

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нных случаев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверить гипотезу Н0 о том, что число вышедших

 

из строя станков имеет распределение Пуассона.

 

Принять α = 0,05.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Во время второй мировой войны на Лондон упало

 

537 самолетов-снарядов. Вся территория Лондона была

 

разделена на 576 участков площадью по 0,25 км2. Ниже

 

приведены числа

участков nk , на которые

 

упало

k

 

снарядов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

0

 

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

 

 

 

5 и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

больше

 

 

 

 

nk

 

229

211

93

 

35

 

7

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Согласуются ли эти данные с гипотезой о том,

 

 

что число снарядов, упавших на каждый из участков,

 

имеет распределение Пуассона? Принять α = 0,05.

 

 

 

6. Ниже приводятся данные о числе деталей,

 

поступающих на конвейер в течение 600 двухминутных

 

интервалов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число деталей

 

0

 

 

1

 

2

 

3

 

 

4

 

5

 

6

 

 

 

 

Число интервалов

 

400

 

 

167

 

29

 

3

 

 

0

 

0

 

1

 

 

 

 

Используя

 

критерий χ2 ,

 

проверить

гипотезу

 

H0

о

 

пуассоновском распределении числа деталей при α =

 

0,05.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В следующих заданиях при α = 0,10 необходимо

 

проверить гипотезу Н0

 

о том,

что выборки получены из

 

нормально распределенной генеральной совокупности.

94

 

 

7. Рост 1004 девушек в возрасте 16 лет (см):

 

 

 

 

Границы

 

134 -

 

 

137 -

 

 

140 -

 

 

143 -

 

146 -

 

149 -

 

 

152 -

 

 

 

 

 

 

 

интервала

 

137

 

 

140

 

 

 

143

 

 

146

 

149

 

 

152

 

 

155

Частота

 

1

 

 

4

 

 

 

16

 

 

53

 

121

 

 

197

 

 

229

Границы

 

155 -

 

 

158 -

 

 

161 -

 

 

164 -

 

 

167 –

 

 

170 –

 

 

 

 

 

 

интервала

 

158

 

 

 

 

161

 

 

164

 

 

167

 

 

 

170

 

 

 

173

 

Частота

 

186

 

 

 

 

121

 

 

53

 

 

17

 

 

 

5

 

 

 

 

 

1

 

8. 200 отклонений размера вала от номинального значения (мкм):

Середина

 

–0,14

 

 

–0,12

 

 

 

–0,08

 

–0,06

 

 

 

–0,04

–0,02

интервала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота

 

 

3

 

 

 

 

8

 

11

 

20

 

27

 

 

 

36

 

 

29

 

 

Середина

 

0,00

 

 

0,02

 

 

0,04

 

 

0,06

 

0,08

 

 

0,10

 

 

0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

интервала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота

 

 

18

 

 

17

 

 

 

17

 

 

8

 

 

4

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

9. Величина контрольного размера 68 деталей,

 

 

изготовленных на одном станке (мм):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Границы

 

 

 

 

 

 

2,9 -

 

3,9 -

 

4,9 -

 

5,9 -

 

6,9 -

 

 

 

 

интервала

 

 

 

 

 

3,9

 

4,9

 

5,9

 

6,9

 

7,9

 

 

 

 

Частота

 

 

 

 

 

 

5

 

15

 

23

 

 

 

19

 

6

 

 

95

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]