В результате эксперимента получены данные, записанные в виде статистического ряда. Требуется:
а) записать значения результатов эксперимента в виде вариационного ряда;
б) найти размах выборки и разбить его на интервалы;
в) построить полигон частот, гистограмму относительных частот и график эмпирической функции распределения;
г) найти числовые характеристики выборки и ;
д) найти доверительные интервалы для математического ожидания и среднего квадратичного отклонения при надежности р = 0,95.
Вариант 5.
1,60 4,40 10,90 6,40 4,00 2,80 5,20 1,20 7,60 3,40
2,90 5,30 1,70 7,70 6,90 10,10 5,40 4,10 8,80 6,50
6,60 4,20 5,50 0,50 8,90 4,50 1,80 5,60 7,80 3,00
1,90 10,20 7,90 2,50 5,70 3,10 6,70 4,30 0,60 9,00
6,80 3,20 4,40 9,10 10,30 6,00 7,90 6,90 8,00 2,00
7,00 10,70 8,10 2,10 5,80 6,40 0,30 4,50 9,20 3,30
7,60 9,30 3,40 4,60 5,00 3,80 5,90 8,20 2,20 7,10
2,30 0,80 7,20 8,30 11,10 6,50 3,50 9,40 10,80 4,70
4,80 6,10 3,60 9,50 8,40 2,40 6,20 7,30 5,70 0,90
7,40 8,50 5,80 1,10 5,90 4,90 3,70 9,60 2,60 6,10
Нужно полное решение этой работы?
Решение
А) запишем значения результатов эксперимента в виде вариационного ряда – упорядочим выборку в порядке возрастания:
0,3 1,9 3 4 4,8 5,8 6,5 7,3 8,2 9,4
0,5 2 3,1 4,1 4,9 5,8 6,5 7,4 8,3 9,5
0,6 2,1 3,2 4,2 5 5,9 6,6 7,6 8,4 9,6
0,8 2,2 3,3 4,3 5,2 5,9 6,7 7,6 8,5 10,1
0,9 2,3 3,4 4,4 5,3 6 6,8 7,7 8,8 10,2
1,1 2,4 3,4 4,4 5,4 6,1 6,9 7,8 8,9 10,3
1,2 2,5 3,5 4,5 5,5 6,1 6,9 7,9 9 10,7
1,6 2,6 3,6 4,5 5,6 6,2 7 7,9 9,1 10,8
1,7 2,8 3,7 4,6 5,7 6,4 7,1 8 9,2 10,9
1,8 2,9 3,8 4,7 5,7 6,4 7,2 8,1 9,3 11,1
б) найдем размах выборки и разобьем его на интервалы;
Объём выборки .
.
Размах: .
Число интервалов по формуле Стерджесса:
k 13,322lg100≈7,644≈8
.
Шаг:
Интервалы:
Находим:
Частоты – количество значений выборки, попавших в ый интервал вариационного ряда.
Интервал [0,3;1,7) [1,7;3,1) [3,1;4,5) [4,5;5,9) [5,9;7,3) [7,3;8,7) [8,7;10,1) [10,1;11,5)
ni 9 12 17 16 17 13 10 6
в) построим полигон частот, гистограмму относительных частот и график эмпирической функции распределения.
Для построения графиков дополним таблицу интервального ряда:
Относительные частоты .
Середины интервалов: .
Накопленные частоты: .
i Интервал ni
1 [0,3;1,7) 1 9 0,09 0,064 0,09
2 [1,7;3,1) 2,4 12 0,12 0,086 0,21
3 [3,1;4,5) 3,8 17 0,17 0,121 0,38
4 [4,5;5,9) 5,2 16 0,16 0,114 0,54
5 [5,9;7,3) 6,6 17 0,17 0,121 0,71
6 [7,3;8,7) 8 13 0,13 0,093 0,84
7 [8,7;10,1) 9,4 10 0,1 0,071 0,94
8 [10,1;11,5) 10,8 6 0,06 0,043 1
∑
11,78 100 1
Полигон частот – ломанная, соединяющая точки с координатами .
Гистограмма относительных частот составляется из прямоугольников, основаниями которых являются интервалы длиной , а высоты равны .
Эмпирическая функция распределения функции распределения имеет вид:
г) найдем числовые характеристики выборки и .
Выборочная средняя :
Выборочная дисперсия :
Результаты расчетов сведем в таблицу:
1 9 9 9
2,4 12 28,8 69,12
3,8 17 64,6 245,48
5,2 16 83,2 432,64
6,6 17 112,2 740,52
8 13 104 832
9,4 10 94 883,6
10,8 6 64,8 699,84
560,6 3912,2
Исправленная оценка дисперсии:
Исправленное стандартное отклонение:
д) найти доверительные интервалы для математического ожидания и среднего квадратичного отклонения при надежности р = 0,95.
Доверительный интервал для оценки неизвестного математического ожидания при неизвестной дисперсии:
,
– квантиль распределения Стьюдента с степенью свободы, – объем выборки,– несмещенная оценка с.к.о, – оценка математического ожидания.
Доверительный интервал для среднего квадратичного отклонения:
– квантиль распределения уровня
– квантиль распределения уровня .
.
Доверительный интервал: