2.10 Проверка нормальности эмпирического распределения на основе критериев согласия Пирсона
Для проверки гипотезы о соответствии эмпирического распределения нормальному закону распределения необходимо ввести нулевую гипотезу, которая будет проверяться по критерию Пирсона.
: генеральная совокупность распределена по нормальному закону.
В качестве меры расхождения для критерия выбирается величина, равная взвешенной сумме квадратов отклонений статистической вероятности от соответствующей теоретической вероятности, рассчитанных по нормальному закону теоретического распределения вычисляется по формуле (2.20)
|
где – частота попадания в i-тый интервал;
– объем выборки;
– теоретическая вероятность попадания i-тый интервал:
|
Общая схема применения критерия :
1. Определение меры расхождения по формуле 2.20;
2. Задание уровня значимости ;
3. Определение числа степеней свободы по формуле 2.22.
, (2.22)
где – количество интервалов в интервальном ряду;
– число налагаемых связей, равное числу параметров
предполагаемого закона распределения
4. Область принятия основной гипотезы:
.
Выполнение в пакете STATISTICA.
В модуле Nonparametric Statistics (непараметрическая статистика), Distribution Fitting. В поле Continuous Distributions представлены непрерывные распределения, а в поле Discrete Distributions - дискретные распределения (закон распределения выбираем дважды щелкнув на его название мышью) ® Variable (выбрать переменную) ® в поле Plot distribution выбираем Frequency distribution (частоты распределения) ® в поле Kolmogorov-Smirnov test ставим No → установим необходимые параметры числа интервалов, верхней и нижней границ, среднего и дисперсии → Graph. Результаты проверки соответствия гипотезы приведены в таблице 2.39 и показаны на рисунках 2.41-2.46
Таблица 2.39 – Значения и χ2крит для случайных величин и
Выборка | Гипотеза | |||
() | 4 | 9,49 | 7,53 | Принимается |
() | 4 | 9,49 | 11,815 | Отвергается |
() | 5 | 11,1 | 11,95 | Отвергается |
() | 5 | 11,1 | 25,54 | Отвергается |
() | 6 | 12,59 | 45,51 | Отвергается |
() | 6 | 12,59 | 39,83 | Отвергается |
() | 6 | 12,59 | 48,77 | Отвергается |
() | 7 | 14,1 | 40,81 | Отвергается |
() | 7 | 14,1 | 49,97 | Отвергается |
() | 7 | 14,1 | 76,75 | Отвергается |
() | 4 | 9,49 | 2,04 | Принимается |
() | 4 | 9,49 | 2,12 | Принимается |
() | 5 | 11,1 | 2,78 | Принимается |
() | 5 | 11,1 | 2,99 | Принимается. |
() | 6 | 12,59 | 3,15 | Принимается |
() | 6 | 12,59 | 4,61 | Принимается |
() | 6 | 12,59 | 5,07 | Принимается |
() | 7 | 14,1 | 5,86 | Принимается |
() | 7 | 14,1 | 6,32 | Принимается |
() | 7 | 14,1 | 7,16 | Принимается |
На основе полученных данных можно сделать вывод, что случайная величина распределена по нормальному закону, а случайная величина не распределена по нормальному закону.
Анализируя получившиеся графики, делаем вывод, что случайная величина распределена по равномерному закону, а случайная величина – по нормальному.
Заключение
В ходе курсовой работы были освоены методы обработки данных статистического наблюдения, их анализа с помощью обобщающих показателей, установление теоретических законов распределения случайных величин и доказательство адекватности этих законов. Также в результате выполнения данной работы мы приобрели навыки и опыт работы в пакете STATISTICА.
В ходе анализа данных, были сделаны выводы, что основной частью статистического анализа является выявление закона распределения случайной величины, а также, выявление основных факторов, оказывающих влияние на качество оцениваемых параметров закона распределения (длина выборки, её однородность, величина доверительной вероятности). Был произведен статистический анализ каждой из полученных в ходе генерации выборок данных двух случайных величин, был найден закон их распределения. Рассмотрены основные числовые характеристики положения и вариации нормального и равномерного закона.
Полученный опыт работы со статистическими данными и методами их обработки на компьютере позволит гораздо быстрее и эффективнее применять эти методы обработки информации в повседневной жизни, в частности, для экономических исследований и разработок.
Перечень ссылок
случайный величина интервальный выборка
1. Теория статистики: Учебник / Под ред. проф. Р. А. Шмойловой. - 3-е изд., перераб. -М.: Финансы и статистика, 2000. - 560 с.
2. Елисеева И. И., Юзбашев М. М. Общая теория статистики: Учебник / Под ред. чл.-корр. РАН И. И. Елисеевой. – М.: Финансы и статистика, 1998. – 365 с.: ил.
3. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. – М.: Наука, 1969. – 509 с.
4. Гурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие для втузов. Изд. 5-е перераб. и доп. – М.: Высш. школа, 1977. – 397 с.
5. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Unity, 2000. – 544 с.
6. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. – М.: Наука, 1969. – 576 с.
7. Боровиков В. STATISTICA: искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. - СПб.: Питер, 2001. - 656 с.
Приложение А
Генерация исходных данных СВ в пакете STATISTICA
Dim ADS As Spreadsheet
Dim STBReport As Report
Dim SUM As Double
Dim LOOP_CASE As Double
Dim I As Double
Sub Main
Set ADS = ActiveDataSet
Set STBReport = Reports.New
For LOOP_CASE = 1 To NCASES(ADS)
For I = 1 To n
SUM = 0
For L = 1 To 300
SUM = SUM + Uniform(1)
Next L
ADS.Value (LOOP_CASE, 1) = N * ((1 / 15) * SUM - 9)
Next I
NEXT_CASE:
Next LOOP_CASE
End Sub
Приложение Б
Интервальные ряды для СВ и
Таблица Д.1 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,289175<x<=8,355050 | 14,000 | 14,000 | 7,000 | 7,000 |
8,355050<x<=11,42093 | 34,000 | 48,000 | 17,000 | 24,000 |
11,42093<x<=14,48680 | 33,000 | 81,000 | 16,500 | 40,500 |
14,48680<x<=17,55268 | 33,000 | 114,000 | 16,500 | 57,000 |
17,55268<x<=20,61855 | 29,000 | 143,000 | 14,500 | 71,500 |
20,61855<x<=23,68443 | 23,000 | 166,000 | 11,500 | 83,000 |
23,68443<x<=26,75030 | 34,000 | 200,000 | 17,000 | 100,000 |
Таблица Д.2 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,502861<x<=8,114160 | 25,000 | 25,000 | 8,333 | 8,333 |
8,114160<x<=10,72546 | 37,000 | 62,000 | 12,333 | 20,667 |
10,72546<x<=13,33676 | 40,000 | 102,000 | 13,333 | 34,000 |
13,33676<x<=15,94806 | 39,000 | 141,000 | 13,000 | 47,000 |
15,94806<x<=18,55936 | 39,000 | 180,000 | 13,000 | 60,000 |
18,55936<x<=21,17066 | 41,000 | 221,000 | 13,667 | 73,667 |
21,17066<x<=23,78195 | 51,000 | 272,000 | 17,000 | 90,667 |
23,78195<x<=26,39325 | 28,000 | 300,000 | 9,333 | 100,000 |
Таблица Д.3 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,555859<x<=8,176674 | 33,000 | 33,000 | 8,250 | 8,250 |
8,176674<x<=10,79749 | 69,000 | 102,000 | 17,250 | 25,500 |
10,79749<x<=13,41830 | 54,000 | 156,000 | 13,500 | 39,000 |
13,41830<x<=16,03912 | 54,000 | 210,000 | 13,500 | 52,500 |
16,03912<x<=18,65993 | 51,000 | 261,000 | 12,750 | 65,250 |
18,65993<x<=21,28075 | 58,000 | 319,000 | 14,500 | 79,750 |
21,28075<x<=23,90156 | 54,000 | 373,000 | 13,500 | 93,250 |
23,90156<x<=26,52238 | 27,000 | 400,000 | 6,750 | 100,000 |
Таблица Д.4 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,616825<x<=7,918099 | 42,000 | 42,000 | 7,000 | 7,000 |
7,918099<x<=10,21937 | 60,000 | 102,000 | 10,000 | 17,000 |
10,21937<x<=12,52065 | 79,000 | 181,000 | 13,167 | 30,167 |
12,52065<x<=14,82192 | 78,000 | 259,000 | 13,000 | 43,167 |
14,82192<x<=17,12319 | 75,000 | 334,000 | 12,500 | 55,667 |
17,12319<x<=19,42447 | 69,000 | 403,000 | 11,500 | 67,167 |
19,42447<x<=21,72574 | 92,000 | 495,000 | 15,333 | 82,500 |
21,72574<x<=24,02701 | 70,000 | 565,000 | 11,667 | 94,167 |
24,02701<x<=26,32829 | 35,000 | 600,000 | 5,833 | 100,000 |
Таблица Д.5 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,638499<x<=7,943963 | 48,000 | 48,000 | 6,857 | 6,857 |
7,943963<x<=10,24943 | 80,000 | 128,000 | 11,429 | 18,286 |
10,24943<x<=12,55489 | 80,000 | 208,000 | 11,429 | 29,714 |
12,55489<x<=14,86035 | 100,000 | 308,000 | 14,286 | 44,000 |
14,86035<x<=17,16582 | 91,000 | 399,000 | 13,000 | 57,000 |
17,16582<x<=19,47128 | 83,000 | 482,000 | 11,857 | 68,857 |
19,47128<x<=21,77675 | 94,000 | 576,000 | 13,429 | 82,286 |
21,77675<x<=24,08221 | 89,000 | 665,000 | 12,714 | 95,000 |
24,08221<x<=26,38767 | 35,000 | 700,000 | 5,000 | 100,000 |
Таблица Д.6 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,746050<x<=7,794074 | 50,000 | 50,000 | 6,250 | 6,250 |
7,794074<x<=9,842099 | 87,000 | 137,000 | 10,875 | 17,125 |
9,842099<x<=11,89012 | 88,000 | 225,000 | 11,000 | 28,125 |
11,89012<x<=13,93815 | 110,000 | 335,000 | 13,750 | 41,875 |
13,93815<x<=15,98617 | 77,000 | 412,000 | 9,625 | 51,500 |
15,98617<x<=18,03420 | 84,000 | 496,000 | 10,500 | 62,000 |
18,03420<x<=20,08222 | 83,000 | 579,000 | 10,375 | 72,375 |
20,08222<x<=22,13025 | 77,000 | 656,000 | 9,625 | 82,000 |
22,13025<x<=24,17827 | 96,000 | 752,000 | 12,000 | 94,000 |
24,17827<x<=26,22630 | 48,000 | 800,000 | 6,000 | 100,000 |
Таблица Д.7 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
5,747041<x<=7,795948 | 46,000 | 46,000 | 5,111 | 5,111 |
7,795948<x<=9,844855 | 118,000 | 164,000 | 13,111 | 18,222 |
9,844855<x<=11,89376 | 93,000 | 257,000 | 10,333 | 28,556 |
11,89376<x<=13,94267 | 84,000 | 341,000 | 9,333 | 37,889 |
13,94267<x<=15,99158 | 107,000 | 448,000 | 11,889 | 49,778 |
15,99158<x<=18,04048 | 85,000 | 533,000 | 9,444 | 59,222 |
18,04048<x<=20,08939 | 108,000 | 641,000 | 12,000 | 71,222 |
20,08939<x<=22,13830 | 88,000 | 729,000 | 9,778 | 81,000 |
22,13830<x<=24,18720 | 108,000 | 837,000 | 12,000 | 93,000 |
24,18720<x<=26,23611 | 63,000 | 900,000 | 7,000 | 100,000 |
Таблица Д.8 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
-3,85839<x<=1,661475 | 2,000 | 2,000 | 1,000 | 1,000 |
1,661475<x<=7,181336 | 7,000 | 9,000 | 3,500 | 4,500 |
7,181336<x<=12,70120 | 47,000 | 56,000 | 23,500 | 28,000 |
12,70120<x<=18,22106 | 79,000 | 135,000 | 39,500 | 67,500 |
18,22106<x<=23,74092 | 54,000 | 189,000 | 27,000 | 94,500 |
23,74092<x<=29,26078 | 8,000 | 197,000 | 4,000 | 98,500 |
29,26078<x<=34,78064 | 3,000 | 200,000 | 1,500 | 100,000 |
Таблица Д.9 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
-3,50252<x<=1,766314 | 2,000 | 2,000 | 0,667 | 0,667 |
1,766314<x<=7,035144 | 13,000 | 15,000 | 4,333 | 5,000 |
7,035144<x<=12,30397 | 63,000 | 78,000 | 21,000 | 26,000 |
12,30397<x<=17,57280 | 106,000 | 184,000 | 35,333 | 61,333 |
17,57280<x<=22,84163 | 91,000 | 275,000 | 30,333 | 91,667 |
22,84163<x<=28,11046 | 21,000 | 296,000 | 7,000 | 98,667 |
28,11046<x<=33,37929 | 3,000 | 299,000 | 1,000 | 99,667 |
33,37929<x<=38,64812 | 1,000 | 300,000 | 0,333 | 100,000 |
Таблица Д.10 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
1,299935<x<=5,325310 | 5,000 | 5,000 | 1,250 | 1,250 |
5,325310<x<=9,350685 | 31,000 | 36,000 | 7,750 | 9,000 |
9,350685<x<=13,37606 | 63,000 | 99,000 | 15,750 | 24,750 |
13,37606<x<=17,40143 | 117,000 | 216,000 | 29,250 | 54,000 |
17,40143<x<=21,42681 | 109,000 | 325,000 | 27,250 | 81,250 |
21,42681<x<=25,45218 | 55,000 | 380,000 | 13,750 | 95,000 |
25,45218<x<=29,47756 | 16,000 | 396,000 | 4,000 | 99,000 |
29,47756<x<=33,50293 | 4,000 | 400,000 | 1,000 | 100,000 |
Таблица Д.11 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
-1,98797<x<=1,772650 | 1,000 | 1,000 | 0,167 | 0,167 |
1,772650<x<=5,533271 | 12,000 | 13,000 | 2,000 | 2,167 |
5,533271<x<=9,293892 | 54,000 | 67,000 | 9,000 | 11,167 |
9,293892<x<=13,05451 | 100,000 | 167,000 | 16,667 | 27,833 |
13,05451<x<=16,81513 | 166,000 | 333,000 | 27,667 | 55,500 |
16,81513<x<=20,57576 | 154,000 | 487,000 | 25,667 | 81,167 |
20,57576<x<=24,33638 | 88,000 | 575,000 | 14,667 | 95,833 |
24,33638<x<=28,09700 | 17,000 | 592,000 | 2,833 | 98,667 |
28,09700<x<=31,85762 | 8,000 | 600,000 | 1,333 | 100,000 |
Таблица Д.12 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
-2,68355<x<=1,245110 | 2,000 | 2,000 | 0,286 | 0,286 |
1,245110<x<=5,173768 | 10,000 | 12,000 | 1,429 | 1,714 |
5,173768<x<=9,102425 | 41,000 | 53,000 | 5,857 | 7,571 |
9,102425<x<=13,03108 | 149,000 | 202,000 | 21,286 | 28,857 |
13,03108<x<=16,95974 | 180,000 | 382,000 | 25,714 | 54,571 |
16,95974<x<=20,88840 | 178,000 | 560,000 | 25,429 | 80,000 |
20,88840<x<=24,81705 | 102,000 | 662,000 | 14,571 | 94,571 |
24,81705<x<=28,74571 | 31,000 | 693,000 | 4,429 | 99,000 |
28,74571<x<=32,67437 | 7,000 | 700,000 | 1,000 | 100,000 |
Таблица Д.13 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
-1,52038<x<=2,421483 | 4,000 | 4,000 | 0,500 | 0,500 |
2,421483<x<=6,363342 | 37,000 | 41,000 | 4,625 | 5,125 |
6,363342<x<=10,30520 | 69,000 | 110,000 | 8,625 | 13,750 |
10,30520<x<=14,24706 | 185,000 | 295,000 | 23,125 | 36,875 |
14,24706<x<=18,18892 | 231,000 | 526,000 | 28,875 | 65,750 |
18,18892<x<=22,13078 | 175,000 | 701,000 | 21,875 | 87,625 |
22,13078<x<=26,07264 | 75,000 | 776,000 | 9,375 | 97,000 |
26,07264<x<=30,01449 | 20,000 | 796,000 | 2,500 | 99,500 |
30,01449<x<=33,95635 | 3,000 | 799,000 | 0,375 | 99,875 |
33,95635<x<=37,89821 | 1,000 | 800,000 | 0,125 | 100,000 |
Таблица Д.14 - Интервальный ряд СВ ,
Частота | Кумул. | Процент | Кумул. | |
-1,06170<x<=2,578305 | 3,000 | 3,000 | 0,333 | 0,333 |
2,578305<x<=6,218309 | 36,000 | 39,000 | 4,000 | 4,333 |
6,218309<x<=9,858313 | 71,000 | 110,000 | 7,889 | 12,222 |
9,858313<x<=13,49832 | 171,000 | 281,000 | 19,000 | 31,222 |
13,49832<x<=17,13832 | 277,000 | 558,000 | 30,778 | 62,000 |
17,13832<x<=20,77832 | 176,000 | 734,000 | 19,556 | 81,556 |
20,77832<x<=24,41833 | 110,000 | 844,000 | 12,222 | 93,778 |
24,41833<x<=28,05833 | 47,000 | 891,000 | 5,222 | 99,000 |
28,05833<x<=31,69833 | 7,000 | 898,000 | 0,778 | 99,778 |
31,69833<x<=35,33834 | 2,000 | 900,000 | 0,222 | 100,000 |
... отпуска может быть на 10–20оС ниже, а его продолжительность на 20–25% меньше, чем первого отпуска. Охлаждение после отпуска проводится на воздухе. 1.1.5 Влияние термической обработки на свойства штамповых сталей Служебные свойства штампового инструмента и его стойкость в значительной степени определяются соответствующим назначением марки стали, ее термообработкой и условиями эксплуатации ...
... о начавшихся в них процессах деградации, которые в дальнейшем приведут к условным отказам. В этом случае выбросы являются закономерными, обусловлены физическими процессами и их нельзя исключать из дальнейшего рассмотрения при статистической обработке результатов испытаний. Поэтому для принятия того или иного решения проводят тщательный комплексный анализ возможных причин указанных отклонений. ...
... в процессе обучения, необходима разработка совершенно новых подходов к работе с таким видом информационных ресурсов как базы данных. Глава 2.Технология использования баз данных математических задач в процессе подготовки учащихся к ЕГЭ по математике 2.1 Реализация модели В соответствии с теорией поэтапного формирования умственных действий учащихся, подготовку к сдаче единого ...
... плана ФЭ. Большое разнообразие моделей РК приводит к необходимости использования разнообразных способов и технических средств для измерения их параметров. Как правило, статические и динамические параметры РК измеряют на разных технологических установках. Методы построения средств измерения для идентификации моделей РК могут быть сведены к следующим принципам, учитывающим особенности подключения ...
0 комментариев