- •Запишите формулы для математического ожидания и дисперсии выборочной доли в случае повторной (бесповторной) выборки. Поясните все используемые обозначения.
- •Сформулируйте определение выборки из распределения. Как в этом случае определяются: выборочное среднее, выборочные начальные и центральные моменты, выборочная функция распределения?
- •Докажите формулы для математического ожидания и дисперсии выборочного среднего в случае повторной выборки.
- •Выведите формулу для дисперсии выборочного среднего бесповторной выборки.
- •Что такое точечная статистическая оценка? Какие оценки называются несмещенными, эффективными, состоятельными? Приведите пример эффективной оценки.
- •Запишите формулу для несмещенной оценки начального момента произвольного порядка. Докажите несмещенность.
- •Сформулируйте теорему Слуцкого и на ее основе докажите теорему о состоятельных оценках центральных моментов.
- •Сформулируйте и докажите теорему о состоятельности оценок метода моментов.
- •Сформулируйте определения распределений χ², Стьюдента и Фишера. Какие из этих распределений являются симметричными?
- •Что называется интервальной оценкой параметра распределения? Какие оценки называются симметричными по вероятности? Определите понятия: доверительная вероятность и точность оценки.
- •Пояснив используемые символы, запишите (1–α)-доверительный интервал (симметричный по вероятности) для дисперсии при известном математическом ожидании. В каких случаях применима данная формула?
- •Пояснив используемые символы, запишите (1–α)-доверительный интервал (симметричный по вероятности) для дисперсии при неизвестном математическом ожидании. В каких случаях применима данная формула?
- •Запишите приближенный (1–α)-доверительный интервал для генеральной доли признака в случае выборки большого объема n (n→∞). Поясните все используемые символы.
- •Пояснив используемые символы, запишите (1–α)-доверительный (симметричный по вероятности) интервал предсказания. Для каких генеральных распределений применима данная формула?
- •Опишите общую схему проверки статистических гипотез. Определите понятия: критическая область, уровень значимости, мощность критерия. Какие гипотезы называются простыми (сложными)?
- •Определите отношение правдоподобия для дискретных и абсолютно непрерывных распределений. Сформулируйте теорему (лемму) Неймана – Пирсона и приведите пример наиболее мощного критерия.
- •Для проверки каких гипотез применяется критерий Колмогорова? Каким образом находится значение статистики данного критерия?
- •Определите p-значение статистического критерия. Каким образом находится p-значение, если известно распределение статистики критерия ? Рассмотрите случай критической области вида
- •В чем состоит метод наименьших квадратов (мнк)? Используя матричную запись, укажите явный вид (приближенного) решения системы линейных уравнений по мнк. В каком случае мнк-решение не существует?
Для проверки каких гипотез применяется критерий Колмогорова? Каким образом находится значение статистики данного критерия?
Его применяют для проверки гипотезы о совпадении истинной функции распределения с некоторой гипотетической функцией распределения. Критерий Колмогорова применяется при n≥20
Для любого число компонент вектора , которые меньше , обозначим . Для случайного вектора обозначение имеет тот же смысл, но при этом является дискретной случайной величиной с возможными значениями 0,1,…,n. Пусть -реализация случайной выборки объема n из некоторого распределения с функцией . Эмпирическую функцию распределения, соответствующую выборке , можно записать в виде
Оценка функции по случайной выборке записывается аналогично:
Расстояние между функциями (эмпирическая функция) и (теоретическая функция) определяется формулой
Для функции расстояние - это простое число, тогда как для расстояние является случайной величиной, принимающей значения на отрезке [0,1].
Теорема:В случае непрерывной функции F(x) при любом неотрицательном существует предел:
где
Вследствие этого критерий согласия с критической областью
где - корень уравнения , имеет при уровень значимости, стремящийся к . То есть - асимптотический уровень значимости. Именно этот критерий и называется критерием Колмогорова.
На практике при вычислении максимального абсолютного отклонения теоретической функции от эмпирической функции применяется следующая формула:
где -i-ый член вариационного ряда
Итак, схема применения критерия А. Н. Колмогорова следующая: строятся эмпирическая функция распределения и предполагаемая теоретическая функция распределения , определяется - максимум модуля разности между ними. Далее определяется величина и по табличным значениям находится вероятность того, что, если случайная величина действительно распределена по закону , за счет чисто случайных причин максимальное расхождение между и будет не меньше, чем фактически наблюденное. Если вероятность весьма мала, гипотезу следует отвергнуть как неправдоподобную; при сравнительно больших значениях вероятности ее можно считать совместимой и опытными данными.
Сформулируйте критерий по проверке с заданным уровнем значимости α гипотезы о равенстве нескольких генеральных средних методом дисперсионного анализа. Каким образом находится значение статистики данного критерия?
Пусть -выборка объема ni из нормального распределения с параметрами мю и сигма, где i=1,…,k. Предположим, что n=n1+…+nk случайных величин
Независимы в совокупности. Таким образом, выборки независимы и получены из нормальных распределений с одинаковой дисперсией сигма квадрат и, возможно, различными средними мю1,…,мюк. Гипотеза о равенстве всех средних одновременно записывается как Н0: мю1=…=мюк
А альтернативная гипотеза – как
Н1: (
Заметим, что при верной Н0 выборки являются предположениях может рассматриваться как параметрический аналог рассмотренных ранее непараметрический гипотез однородности.
Рассмотрим объединенную выборку объема n=n1+…+nk:
Интерпретируя выборки как группы, на которые разбита совокупность , введем обозначения:
-выборочное среднее в i-ой совокупности
-выборочная дисперсия в той же выборке
-выборочное среднее в объединенной выборке
-средняя групповая дисперсия
-межгрупповая дисперсия
-выборочная дисперсия признака в объединенной выборке
, где первое слагаемое характеризует среднюю изменчивость признака в каждой выборке, а второе характеризует разброс выборочных средних.
Критерий Н0 против Н1 основан на следующей теореме, которую приводим без доказательства
Теорема: Пусть верна гипотеза H0, тогда
Определим F-отношение
Статистику можно представить также в виде:
Вывод: для проверки H0 при уровне значимости α можно использовать критерий с критической областью: