Статистическая обработка данных при сертификации продукции

Определение оценки математического ожидания и дисперсии случайной величины, а также вероятности ее попадания в заданный интервал. Доверительные интервалы для математического ожидания и дисперсии, соответствующие заданной доверительной вероятности.

Рубрика Экономика и экономическая теория
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 01.10.2017
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание

вероятность дисперсия математический интервал

В ста случаях зарегистрировано время (в секундах) обнаружения цели оператором радиолокационной станции с момента ее появления в зоне РЛ:

27

5

107

21

20

46

35

27

6

25

16

118

3

3

0

54

85

30

39

43

15

59

3

143

70

10

82

71

64

67

17

29

43

285

3

17

185

42

26

3

88

22

31

6

25

0

29

170

242

22

31

79

117

0

101

55

32

38

13

16

42

316

0

32

52

102

7

63

24

68

67

29

17

4

21

96

112

91

26

9

167

7

58

132

21

20

28

0

5

26

20

58

65

96

19

42

99

30

79

65

1. Найти оценки математического ожидания и дисперсии случайной величины Х.

2. Найти доверительные интервалы для математического ожидания и дисперсии, соответствующие заданной доверительной вероятности ((1 - б) = 0,85).

3. Оценить вероятность попадания случайной величины Х в заданный интервал (0,7 - 1).

4. Для этой вероятности найти доверительный интервал, соответствующий заданной доверительной вероятности ((1 - б) = 0,90).

5. Построить гистограмму и эмпирическую функцию распределения случайной величины Х.

6. Найти и построить доверительные области для плотности распределения f (x) и функции распределения F (x), соответствующие заданной доверительной вероятности ((1 - б) = 0,90).

7. Сгладить гистограмму и эмпирическую функцию распределения подходящим законом распределения.

8. Используя критерий согласия ч2 и критерий Колмогорова, проверить правдоподобие гипотезы о совпадении выбранного закона распределения с истинным законом распределения при заданном уровне значимости (б = 0,05).

Решение

Располагаем экспериментальные данные в порядке возрастания:

0

0

0

0

0

3

3

3

3

3

4

5

5

6

6

7

7

9

10

13

15

16

16

17

17

17

19

20

20

20

21

21

21

22

22

24

25

25

26

26

26

27

27

28

29

29

29

30

30

31

31

32

32

35

38

39

42

42

42

43

43

46

52

54

55

58

58

59

63

64

65

65

67

67

68

70

71

79

79

82

85

88

91

96

96

99

101

102

107

112

117

118

132

143

167

170

185

242

285

316

1. Находим точечные оценки математического ожидания и дисперсии, учитывая, что n = 100, по формулам:

- для математического ожидания MX - выборочное среднее:

- для дисперсии DX - исправленная дисперсия:

- выборочная дисперсия - DX

2. Находим доверительные интервалы для математического ожидания и дисперсии для доверительной вероятности (1 - б) = 0,85.

1) 2Ц(еб) = 1 - б, Ц(еб) - функция Лапласа

Ц(еб) = (1 - б)/2 = 0,85/2=0,425

По таблице для функции Лапласа находим еб = 1,44

2) а) доверительный интервал для математического ожидания:

Mx1 = 52,76 - 1,44М Mx2= 52,76 +1,44М

б) доверительный интервал для дисперсии:

Dx1 = = 2737,03 Dx2= = 4131,77

3. Вероятность попадания случайной величины Х в заданный интервал (0,7 - 1) , то есть 36,93 ? ? 52,76:

,

m = 9 - число значений, попавшее в данный интервал,

n = 100 - общее число значений

4. Доверительный интервал для вероятности попадания случайной величины с доверительной вероятностью (1 - б) = 0,90:

2Ц(еб) = 1 - б, Ц(еб) - функция Лапласа

Ц(еб) = (1 - б)/2 = 0,90/2=0,45

По таблице для функции Лапласа находим еб = 1,65

Р1 = =0,053

Р2 = =0,149

5. 1) Для построения гистограммы Г(x) заключаем все экспериментальные данные в интервал (0; 316) и разбиваем его на 10 равных разрядов.

Значение гистограммы Г(x) находим по формуле:

,

где - число экспериментальных точек, попавших в этот разряд ;

- его длина.

величина интервала:

количество разрядов: k = 10

величина разряда:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Значение гистограммы Г (х)

№разряда

Разряд

Частота попадания случайной

величины X в разряд

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

нижняя

граница

верхняя

граница

ni

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

0

31,6

51

0,51

0,016139

2

31,6

63,2

18

0,18

0,005696

3

63,2

94,8

14

0,14

0,00443

4

94,8

126,4

9

0,09

0,002848

5

126,4

158

2

0,02

0,000633

6

158

189,6

3

0,03

0,000949

7

189,6

221,2

0

0

0

8

221,2

252,8

1

0,01

0,000316

9

252,8

284,4

0

0

0

10

284,4

316

2

0,02

0,000633

Гистограмма представлена на рисунке 1.

Рисунок 1.

2) Построение эмпирической функции распределения случайной величины.

Соответствующую эмпирическую функцию рассчитываем по формуле:

,

где - число экспериментальных точек, лежащих левее Х.

Таблица значений F (x)

1

0

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

2

0,01

0,11

0,21

0,31

0,41

0,51

0,61

0,71

0,81

0,91

3

0,02

0,12

0,22

0,32

0,42

0,52

0,62

0,72

0,82

0,92

4

0,03

0,13

0,23

0,33

0,43

0,53

0,63

0,73

0,83

0,93

5

0,04

0,14

0,24

0,34

0,44

0,54

0,64

0,74

0,84

0,94

6

0,05

0,15

0,25

0,35

0,45

0,55

0,65

0,75

0,85

0,95

7

0,06

0,16

0,26

0,36

0,46

0,56

0,65

0,76

0,86

0,96

8

0,07

0,17

0,27

0,37

0,47

0,57

0,67

0,77

0,87

0,97

9

0,08

0,18

0,28

0,38

0,48

0,58

0,68

0,78

0,88

0,98

10

0,09

0,19

0,29

0,39

0,49

0,59

0,69

0,79

0,89

0,99

Ее график представлен на рисунке 2.

Рисунок 2

6. Построение доверительных областей для плотности распределения f (x) и функции распределения F (x), соответствующие заданной доверительной вероятности (1 - б) = 0,90.

1) Построение доверительной области для функции распределения F (x):

- (1 - б) = 0,90 по таблице Колмогорова = 1,23

- максимальное расхождение D истинной функции распределения и эмпирической функции:

D =

- искомая область выражается следующим образом:

F (x)

Таблица доверительных границ для F(x)

-0,123 -0,123

-0,023-0,223

0,077-0,323

0,177-0,423

0,257-0,503

0,367-0,613

0,467-0,713

0,577-0,823

0,677-0,923

0,777-1,000

-0,123 0,123

-0,013-0,233

0,087-0,333

0,177-0,423

0,287-0,533

0,387-0,633

0,487-0,733

0,577-0,823

0,687-0,933

0,787-1,000

-0,123 -0,123

-0,013-0,233

0,087-0,333

0,177-0,423

0,287-0,533

0,387-0,633

0,497-0,743

0,597-0,843

0,697-0,943

0,797-1,000

-0,123 -0,123

0,007-0,253

0,107-0,353

0,207-0,453

0,307-0,553

0,407-0,653

0,507-0,753

0,597-0,843

0,707-0,953

0,807-1,000

-0,123 -0,123

0,007-0,253

0,107-0,353

0,207-0,453

0,317-0,563

0,417-0,663

0,517-0,763

0,617-0,863

0,707-0,953

0,817-1,000

-0,073-0,173

0,027-0,273

0,107-0,353

0,227-0,473

0,317-0,563

0,427-0,673

0,527-0,773

0,627-0,873

0,727-0,973

0,827-1,000

-0,073-0,173

0,027-0,273

0,137-0,383

0,237-0,483

0,317-0,563

0,437-0,683

0,527-0,773

0,637-0,883

0,737-0,983

0,837-1,000

-0,073-0,173

0,047-0,293

0,147-0,393

0,237-0,483

0,347-0,593

0,437-0,683

0,547-0,793

0,647-0,893

0,747-0,993

0,847-1,000

-0,073-0,173

0,057-0,303

0,147-0,393

0,257-0,503

0,347-0,593

0,437-0,683

0,557-0,803

0,647-0,893

0,757-1,000

0,857-1,000

-0,073-0,173

0,067-0,313

0,147-0,393

0,257-0,503

0,367-0,613

0,467-0,713

0,567-0,813

0,667-0,913

0,767-1,000

0,867-1,000

Функция распределения является вероятностью, следовательно, доверительная область для нее не может распространяться ниже нуля и выше единицы.

График эмпирической функции распределения F(x) с доверительной областью.

Рисунок 3

2) Построение доверительной области для плотности распределения f (x):

- для каждого разряда находим частоту попадания случайной величины Х

,

где ni - число экспериментальных точек, попавших в i-ый разряд

Это было определено в 5 пункте.

- находим доверительную вероятность (1-б1) для построения доверительной области на каждом разряде:

(1-б1) = 1 - б/r, r = 11 - число разрядов, включая полубесконечные.

(1-б1) = 1 - 0,10/11 = 0,99 б1 = 0,01

- находим величину еб из условия: 2Ц(еб) = 1 - б1, Ц(еб) - функция Лапласа

Ц(еб) = (1 - б1)/2 = 0,99/2=0,495

По таблице для функции Лапласа находим еб = 2,61

- для каждого разряда гистограммы находим доверительную область для вероятности попадания случайной величины в этот разряд по формулам:

- для каждого разряда гистограммы находим доверительную область для плотности распределения: и (для полубесконечных разрядов считаем, что они лежат в доверительной области)

Рассчитываем и строим следующую таблицу.

Разряд

Частота попадания случайной величины X в разряд

Доверительная область для вероятности попадания случайной величины в

разряд

Доверительные границы для плотности распределения f (x)

(0; 31,6)

0,51

0,383-0,636

0,01212-0,02013

(31,6; 63,2)

0,18

0,101-0,300

0,00320-0,00949

(63,2; 94,8)

0,14

0,072-0,254

0,00228-0,00804

(94,8; 126,4)

0,09

0,039-0,193

0,00123-0,00611

(126,4; 158)

0,02

0,00385-0,097

0,00012-0,00307

(158; 189,6)

0,03

0,00750-0,112

0,00024-0,00354

(189,6; 221,2)

0

0-0,064

0-0,00203

(221,2; 252,8)

0,01

0,00115-0,081

0,00004-0,00256

(252,8; 284,4)

0

0-0,064

0-0,00203

(284,4; 316)

0,02

0,00385-0,097

0,00012-0,00307

Гистограмма с доверительной областью изображена на рисунке 4.

Рисунок 4

7. Сглаживание гистограммы и эмпирической функции распределения подходящим законом распределения.

Из формы гистограммы следует, что гипотетическим распределением может быть экспоненциальное распределение с функцией

,

где - оценка неизвестного истинного значения . Так как , то и, следовательно,

Определим Fг(Х) для каждого Х, полученные результаты занесем в таблицу.

1

0

0,073012

0,247464

0,328357

0,389085

0,444322

0,557366

0,70829

0,800326

0,891129

2

0

0,090417

0,261593

0,328357

0,400555

0,454755

0,581832

0,70829

0,811363

0,893173

3

0

0,090417

0,261593

0,328357

0,400555

0,454755

0,626783

0,719141

0,82179

0,91807

4

0

0,107494

0,275457

0,340968

0,41181

0,484893

0,640666

0,719141

0,837903

0,933489

5

0

0,107494

0,275457

0,340968

0,422853

0,513366

0,647412

0,724414

0,837903

0,957798

6

0,055275

0,124251

0,275457

0,365482

0,422853

0,522503

0,666902

0,734665

0,846863

0,96013

7

0,055275

0,124251

0,302408

0,377396

0,422853

0,548896

0,666902

0,739647

0,852559

0,969997

8

0,055275

0,156828

0,315506

0,377396

0,433689

0,548896

0,673156

0,776277

0,855328

0,989815

9

0,055275

0,172658

0,315506

0,389085

0,433689

0,548896

0,697019

0,776277

0,868408

0,995492

10

0,055275

0,21839

0,315506

0,389085

0,444322

0,557366

0,702708

0,788643

0,880306

0,997495

Эмпирическая F(X) и гипотетическая Fг(Х) функции распределения.

Рисунок 5

Для плотности распределения:

Значение fг(x) при разных значениях Х

1

0,018953753

0,017569895

0,014263383

0,012730149

0,01157913

0,010532183

0,008389581

2

0,018953753

0,017240016

0,013995585

0,012730149

0,011361729

0,010334438

0,007925848

3

0,018953753

0,017240016

0,013995585

0,012730149

0,011361729

0,010334438

0,007073864

4

0,018953753

0,01691633

0,013732814

0,012491137

0,01114841

0,009763204

0,00681073

5

0,018953753

0,01691633

0,013732814

0,012491137

0,010939096

0,009223544

0,006682857

6

0,017906087

0,016598722

0,013732814

0,012026492

0,010939096

0,00905037

0,006313463

7

0,017906087

0,016598722

0,013221981

0,011800691

0,010939096

0,008550112

0,006313463

8

0,017906087

0,015981282

0,012973735

0,011800691

0,010733711

0,008550112

0,006194926

9

0,017906087

0,015681229

0,012973735

0,01157913

0,010733711

0,008550112

0,00574262

10

0,017906087

0,014814452

0,012973735

0,01157913

0,010532183

0,008389581

0,005634801

0,005529006

0,003784573

0,002063519

0,005529006

0,003575381

0,002024776

0,005323338

0,003377752

0,001552873

0,005323338

0,003072347

0,001260635

0,005223391

0,003072347

0,000799895

0,005029091

0,002902523

0,000755681

0,004934669

0,002794555

0,000568677

0,004240391

0,002742087

0,00019305

0,004240391

0,002494156

8,54505E-05

0,004006004

0,002268642

4,7483E-05

График для плотности распределения представлен на рисунке 6.

Рисунок 6

8. Проверка правдоподобия гипотезы о совпадении выбранного закона распределения с истинным законом при уровне значимости б = 0,05.

1) Для проверки гипотезы с уровнем значимости используем критерий Пирсона . Экспериментальное значение находим по формуле:

,

где - число разрядов гистограммы (включая полубесконечные разряды),

- номер разряда.

- вероятность попадания случайной величины в -й разряд при гипотезе ,

- число экспериментальных точек, попавших в -й разряд,

- общее число экспериментальных точек, n = 100

- экспериментальная частота попадания случайной величины в -й разряд.

Pi

0,451

0,248

0,136

0,075

0,041

0,023

0,012

6,807

М10-3

3,74

М10-3

2,055М10-3

1,129

М10-3

6,202

М10-4

0,51

0,18

0,14

0,09

0,02

0,03

0

0,01

0

0,02

0

0

Распределение критерия зависит от числа степеней свободы , которое находится по формуле:

,

где - число параметров гипотетического распределения.

Если гипотетическим распределением является экспоненциальное, то .

Таким образом, при и из таблицы находим

и, следовательно, гипотеза по критерию согласия не является правдоподобной.

2) Для проверки гипотезы с уровнем значимости используем критерий Колмогорова Л.

Если величина D равна максимальной разнице между эмпирической и гипотетической Fг(x) функциями распределения:

D = 0,05568

и n - общее число экспериментальных данных, то

Лэксп = 0,05568= 0,5568

При уровне значимости б = 0,05 Лб = 1,36

Лб> Лэксп гипотеза правдоподобна.

Вывод: по критерию Пирсона гипотеза не является правдоподобной, а по критерию Колмогорова она правдоподобна. Но критерий Пирсона более весом, чем критерий Колмогорова, следовательно, гипотеза не является правдоподобной, то есть выбранный закон распределения не совпадает с истинным законом распределения при уровне значимости б = 0,05.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Проведение статистической обработки данных по заданной выборке. Вычисление основных выборочных характеристик. Результаты вычисления интервальных оценок для математического ожидания и дисперсии. Статистический анализ оборачиваемости денежной массы.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.12.2010

  • Результаты вычисления интервальных оценок для математического ожидания и дисперсии. Вычисление выборочных характеристик по заданной выборке. Результаты ранжирования выборочных данных и вычисление моды и медианы. Оценка функции плотности распределения.

    курсовая работа [215,7 K], добавлен 07.02.2016

  • Применение математического планирования эксперимента в научных исследованиях. Начальные навыки работы с совокупностью случайных величин. Расчёт математического ожидания, дисперсии и среднеквадратического отклонения. Результаты дисперсионного анализа.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 26.11.2013

  • Составление закона распределения случайной величины X—числа студентов, успешно сдавших экзамен. Расчет математического ожидания, дисперсии и среднего квадратического отклонения случайной величины. Таблица накопленных частот для сгруппированной выборки.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 11.01.2015

  • Гипотезы о нормальном и о равномерном распределении. Оценка параметров регрессии. Расчет математического ожидания и дисперсии. Расчет коэффициентов регрессии. Использование статистического критерия хи-квадрат. Построение сгруппированной выборки.

    курсовая работа [185,4 K], добавлен 20.04.2015

  • Понятие выборочного наблюдения, его преимущества и недостатки. Определение понятий "генеральная совокупность" и "выборочная совокупность". Расчет предельной ошибки при простой и типической выборке. Определение дисперсии и доверительной вероятности.

    презентация [273,0 K], добавлен 27.04.2013

  • Вероятность появления события. Непрерывная случайная величина и функция распределения. Дисперсия непрерывной случайной величины. Среднее квадратическое отклонение. Формула полной вероятности, математическое ожидание. Интегральная теорема Лапласа.

    контрольная работа [149,7 K], добавлен 09.02.2012

  • Ранжирование исходных данных по размеру основных фондов и их группировка с равновеликими интервалами, расчет равновеликого интервала. Вычисление среднего процента, дисперсии и среднего квадратического отклонения выборочной доли, коэффициента вариации.

    контрольная работа [241,8 K], добавлен 15.11.2010

  • Абсолютные и относительные величины. Статистические распределения и их основные характеристики. Нижняя граница медианного интервала. Определение среднего линейного отклонения, дисперсии, среднего квадратичного отклонения. Уровни динамического ряда.

    контрольная работа [226,6 K], добавлен 04.09.2014

  • Анализ этапов проверки статистических гипотез. Сравнение центров распределений. Концепция объектно-ориентированного программирования. Проверка неразличимости дисперсий с помощью критерия Кохрена. Определение границ существования математического ожидания.

    курсовая работа [793,5 K], добавлен 16.05.2013

  • Получение выборки объема n-нормального распределения случайной величины. Нахождение числовых характеристик выборки. Группировка данных и вариационный ряд. Гистограмма частот. Эмпирическая функция распределения. Статистическое оценивание параметров.

    лабораторная работа [496,0 K], добавлен 31.03.2013

  • Сущность, виды и задачи статистических группировок, особенности их построения. Понятие и виды относительных величин. Определение дисперсии, этапы выборочного наблюдения. Определение и расчет среднегодового производства и плана выпуска продукции.

    контрольная работа [283,4 K], добавлен 18.08.2011

  • Расчет размаха варьирования случайных величин. Определение целесообразного количества групп по формуле Стерджесса, построение группировки и интервального ряда. Зависимость величины точечной оценки от объема выборки. Построение доверительных интервалов.

    курсовая работа [365,5 K], добавлен 15.03.2011

  • Группировка предприятий по величине основных фондов. Определение дисперсии и среднего квадратического отклонения, показателей ряда динамики; индексов себестоимости и объема продукции, показателей уровня производительности труда и использования ОФ.

    контрольная работа [97,0 K], добавлен 14.03.2011

  • Статистические гипотезы и методы их проверки. Закон распределения случайной величины. Математические ожидания экспоненциально распределенных выборок. Области отклонения гипотезы. Плотность нормального распределения. Плотность распределения Стьюдента.

    контрольная работа [850,5 K], добавлен 30.03.2011

  • Анализ сезонных колебаний объема выпуска продукции. Ряд и кумуляты распределения. Методы расчета степенных средних и дисперсии. Расчет индивидуальных индексов цен и физического объема по методу Паше, Ласпейреса. Выборочное наблюдение и виды выборки.

    контрольная работа [358,3 K], добавлен 26.12.2010

  • Субъективистский, неопозитивно-эмпирический, рационалистический, диалектико-материалистический подходы к изучению экономических явлений. Методы теории вероятности и математической статистики, использование экономико-математического моделирования.

    курсовая работа [146,9 K], добавлен 02.03.2014

  • Нахождение доверительных интервалов с помощью функции Лапласа и критериев распределения Стьюдента: сравнение средних выборок; корреляция случайных величин. Метод наименьших квадратов: построение модели; расчет доверительных интервалов для коэффициентов.

    презентация [109,2 K], добавлен 30.07.2013

  • Методика оценки вероятности банкротства в модели Альтмана. Расчет индекса кредитоспособности применительно к российским условиям. Параметры уравнения регрессии методом наименьших квадратов. Оценка адекватности финансовых политик состояниям экономики.

    курсовая работа [74,6 K], добавлен 08.01.2010

  • Метод типологической и аналитической группировки. Простые, групповые и комбинационные статистические таблицы. Основные приемы построения и выполнения группировок. Процедура определения оптимального числа групп. Неравные и специализированные интервалы.

    реферат [27,7 K], добавлен 05.05.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.