- •Введение
- •Основные понятия теории вероятностей
- •1.1. События и действия над ними
- •1.2. Определение вероятности
- •1.3. Элементы комбинаторики
- •1.4. Условная вероятность события
- •1.5. Вероятность суммы двух событий
- •1.6. Формула полной вероятности. Формула Байеса
- •Упражнения
- •2. Повторные независимые испытания
- •2.1. Формула Бернулли
- •2.2. Формула Пуассона
- •2.3. Локальная и интегральная формулы Муавра-Лапласа
- •2.4. Полиномиальная схема
- •Упражнения
- •3. Случайные величины
- •3.1. Закон распределения случайной величины
- •Математические операции над случайными величинами
- •3.3. Математическое ожидание и дисперсия дискретной случайной величины
- •3.4. Функция распределения случайной величины
- •3.5. Непрерывные случайные величины
- •Упражнения
- •4. Основные законы распределения
- •4.1. Биномиальное распределение
- •4.2. Закон распределения Пуассона
- •4.3. Равномерный закон распределения
- •4.4. Показательный закон распределения
- •4.5. Нормальный закон распределения
- •Упражнения
- •5. Закон больших чисел и предельные теоремы
- •5.1. Неравенство Маркова
- •5.2. Неравенство Чебышева
- •5.3. Теорема Чебышева
- •5.4. Центральная предельная теорема
- •Упражнения
- •6. Однородные цепи Маркова
- •Упражнения
- •7. Занимательная теория вероятностей
- •7.1. Занимательные задачи
- •7.2. Парадоксы теории вероятностей
- •Упражнения
- •9. Статистическое распределение выборки
- •Упражнения
- •Упражнения
- •11. Статистические оценки параметров распределения
- •11.1. Точечные оценки
- •Упражнения
- •11.2. Интервальные оценки
- •Упражнения
- •Упражнения
- •13. Статистическая проверка гипотез о вероятностях,
- •средних, дисперсиях. Критерий согласия Пирсона
- •Упражнения
- •14. Регрессия и корреляция
- •14.1. Функциональная, статистическая и корреляционная зависимости
- •14.2. Линейная модель парной регрессии
- •14.3. Корреляционная таблица. Коэффициент корреляции
- •Упражнения
- •Домашняя контрольная работа
- •Библиографический список
- •Приложения. Математико-статистические таблицы
10.3. Построить гистограмму частот по данному распределению выборки объема n = 100
Номер интервала |
Границы интервала |
Частота |
|
|
|
1 |
1–5 |
10 |
2 |
5–9 |
20 |
3 |
9–13 |
50 |
|
|
|
4 |
13– 17 |
12 |
5 |
17–21 |
8 |
|
|
|
10.4. Найти эмпирическую функцию по заданному распределению выборки:
|
2 |
5 |
7 |
8 |
|
1 |
3 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
10.5. Найти эмпирическую функцию по заданному распределению выборки:
Номер интервала |
Границы интервала |
Частота |
|
|
|
1 |
10–15 |
2 |
2 |
15–20 |
4 |
3 |
20–25 |
8 |
4 |
25–30 |
4 |
5 |
30–35 |
2 |
|
|
|
11. Статистические оценки параметров распределения
11.1. Точечные оценки
Определение. Статистической оценкой неизвестного параметра теоретического распределения называют функцию от наблюдаемых случайных величин [6].
Определение. Точечной называют статистическую оценку, которая определяется одним числом , где – результаты наблюдений над количественным признаком (выборка).
75
Определение. Несмещенной называют точечную оценку, математическое ожидание которой равно оцениваемому параметру при любом объеме выборки.
Определение. Смещенной называют точечную оценку, математическое ожидание которой не равно оцениваемому параметру.
Определение. Несмещенной оценкой генеральной средней (математического ожидания) служит выборочная средняя
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(11.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где |
|
– варианты выборки, |
|
– частота варианты |
|
, |
|
|
|
|
– объ- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ем выборки.
Определение. Смещенной оценкой генеральной дисперсии служит выборочная дисперсия
(11.2)
Эта оценка является смещенной, так как
(11.3)
Более удобна формула
(11.4)
Выборочная дисперсия характеризует рассеяние наблюдаемых значений количественного признака выборки вокруг своего среднего значения.
Определение. Несмещенной оценкой генеральной дисперсии служит исправленная выборочная дисперсия
(11.5)
76
Кроме дисперсии, для характеристики рассеяния значений признака выборочной совокупности вокруг своего среднего значения используют
среднее квадратическое отклонение:
(11.6)
Так как среднее квадратическое отклонение − величина абсолютная, то для сопоставимости различных исследований применяют коэффициент вариации V, который представляет собой отношение среднего квадратического отклонения к средней арифметической, выраженное в процентах:
(11.7)
Пример 11.1. Из генеральной совокупности извлечена выборка объема:
|
2 |
5 |
7 |
10 |
|
16 |
12 |
8 |
14 |
|
|
|
|
|
Найти несмещенную оценку генеральной совокупности.
Решение. Несмещенной оценкой генеральной средней является выборочная средняя
■ |
Пример 11.2. В итоге пяти измерений длины стержня одним при- |
бором (без систематических ошибок) получены следующие результаты (в мм): 10, 12, 16, 18, 21. Найти: а) выборочную среднюю длину стержня, б) выборочную и исправленную дисперсии ошибок прибора.
Решение. а) Найдем выборочную среднюю:
.
б) Найдем выборочную дисперсию:
.
Найдем исправленную дисперсию:
77
. ■
Упражнения
11.1. Из генеральной |
совокупности |
извлечена |
выборка объема |
||||
: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
5 |
|
10 |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
40 |
|
20 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти несмещенную оценку генеральной средней.
11.2. Найти выборочную среднюю по данному распределению выборки объема:
|
1 |
3 |
6 |
9 |
|
4 |
11 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
11.3.По выборке объема найдена смещенная оценка генеральной дисперсии. Найти несмещенную оценку дисперсии генеральной совокупности.
11.4.По данному распределению выборки объема n = 100
Границы интервала |
1–5 |
5–9 |
9–13 |
13–17 |
17–21 |
Частота |
10 |
20 |
50 |
12 |
8 |
|
|
|
|
|
|
Найти выборочную среднюю, выборочную дисперсию выборки, выборочное среднее квадратическое отклонение.
11.5.В результате измерения физической величины одним прибором (без систематических ошибок) получены следующие результаты: 7, 9, 11, 13. Найти: а) выборочную среднюю результатов измерений, б)выборочную и исправленную дисперсии ошибок прибора.
11.6.Ниже приведены результаты измерения роста (в см) случайно отобранных 100 студентов:
Рост |
154 – |
158 – |
162 – |
166 – |
170 – |
174 – |
178 – |
|
158 |
162 |
166 |
170 |
174 |
178 |
182 |
Число сту- |
10 |
15 |
25 |
30 |
10 |
8 |
2 |
дентов |
|
|
|
|
|
|
|
78