В результате эксперимента получены статистические данные (таблица 1). Требуется:
записать значения результатов эксперимента в виде вариационного ряда;
найти размах варьирования и разбить его на интервалы, используя
формулу Стёрджеса;
либо любую другую формулу, либо подобрать нужное число вручную;
построить интервальный статистический ряд,полигон частот, гистограмму относительных частот;
найти эмпирическую функцию распределенияи построить её график;
найти числовые характеристики выборки: выборочное среднее, выборочную дисперсию, выборочную исправленную дисперсию;
найти доверительный интервалпри надежностиp для
математического ожидания;
среднего квадратического отклонения.
приняв в качестве нулевой гипотезы H0: {генеральная совокупность, из которой извлечена выборка, имеет распределениеF1}, проверить её, пользуясь критерием Пирсона при уровне значимостиA.
нечётные – для исходных.
В пунктах 6,7 надёжностьp, случай а) или b), распределение F1, уровень значимостиA определяются по списку вариантов
Решение
Таблица для расчета показателей.
xi Кол-во, fi xi·fi Накопленная частота, S |x-xср|·fi Относительная частота, fi/f
0.02 2 0.04 2 0.0349 0.02
0.021 2 0.042 4 0.0329 0.02
0.022 2 0.044 6 0.0309 0.02
0.023 3 0.069 9 0.0434 0.03
0.025 4 0.1 13 0.0498 0.04
0.026 4 0.104 17 0.0458 0.04
0.027 3 0.081 20 0.0314 0.03
0.029 4 0.116 24 0.0338 0.04
0.03 4 0.12 28 0.0298 0.04
0.031 5 0.155 33 0.0323 0.05
0.033 4 0.132 37 0.0178 0.04
0.034 3 0.102 40 0.0104 0.03
0.035 5 0.175 45 0.0123 0.05
0.037 5 0.185 50 0.00225 0.05
0.038 5 0.19 55 0.00275 0.05
0.039 6 0.234 61 0.0093 0.06
0.041 4 0.164 65 0.0142 0.04
0.042 4 0.168 69 0.0182 0.04
0.043 3 0.129 72 0.0167 0.03
0.045 3 0.135 75 0.0227 0.03
0.046 4 0.184 79 0.0342 0.04
0.047 3 0.141 82 0.0287 0.03
0.049 4 0.196 86 0.0462 0.04
0.05 3 0.15 89 0.0377 0.03
0.051 3 0.153 92 0.0407 0.03
0.053 2 0.106 94 0.0311 0.02
0.054 2 0.108 96 0.0331 0.02
0.055 2 0.11 98 0.0351 0.02
0.056 2 0.112 100 0.0371 0.02
Итого 100 3.745
0.815 1
Средняя взвешенная (выборочная средняя) Среднее линейное отклонение - вычисляют для того, чтобы учесть различия всех единиц исследуемой совокупности. Дисперсия - характеризует меру разброса около ее среднего значения (мера рассеивания, т.е
. отклонения от среднего). Строим полигон абсолютных частот.
Строим гистограмму относительных частот.
Гистограмма относительных частот — это фигура, состоящая из m прямоугольников, опирающихся на интервалы группировки. Площадь к-ro прямоугольника полагают равной nk*/n, т.е. относительной частоте данного интервала.
Строим эмпирическую функцию распределения.
Эмпирической функцией распределения называется функция F*(x), определенная для всех х от — ∞ до + ∞; таких, что:
1) F*(x) = 0, для всех x < x*1;.2) F*(x) = (n1*/n)+(n2*/n)+…+(nk*/n) для всех x удовлетворяющих условию: хk*≤ x < х*k+1;3) F*(x) = 1, для всех x ≥ x*m;.
Число групп приближенно определяется по формуле Стэрджесса n = 1 + 3,322log n = 1 + 3,322log(100) = 8 Ширина интервала составит:
Результаты группировки оформим в виде таблицы:
Группы № совокупности Частота fi
0.02 − 0.0245 44,78,9,23,61,92,16,38,85 9
0.0245 − 0.029 47,66,81,100,2,18,25,41,53,69,73 11
0.029 − 0.0335 36,50,51,75,21,56,83,89,7,14,63,80,94,27,43,67,96 17
0.0335 − 0.038 34,60,91,6,11,30,55,87,3,19,48,65,98 13
0.038 − 0.0425 15,28,39,52,76,12,33,42,59,79,86,5,22,49,71,20,45,77,93 19
0.0425 − 0.047 13,40,54,17,62,70,8,26,37,74 10
0.047 − 0.0515 24,82,90,31,57,88,95,46,84,99,35,68,72 13
0.0515 − 0.056 1,29,10,32,58,64,4,97 8
Доверительный интервал для генерального среднего. В этом случае 2Ф(tkp) = γ Ф(tkp) = γ/2 = 0.99/2 = 0.495 По таблице функции Лапласа найдем, при каком tkp значение Ф(tkp) = 0.495 tkp(γ) = (0.495) = 2.58 Стандартная ошибка выборки для среднего: 0,00934/10=0,000934Стандартная ошибка среднего указывает, на сколько среднее выборки 0.0377 отличается от среднего генеральной совокупности. Предельная ошибка выборки: ε = tkp sc = 2.58*0 ,000934=0,024 Доверительный интервал: (0.0375 – 0,024;0.0377 + 0,024) = (0.013;0.0617) С вероятностью 0.99 можно утверждать, что среднее значение при выборке большего объема не выйдет за пределы найденного интервала.
Доверительный интервал для оценки среднего квадратичного отклонения случайной величины находят по формуле:
,
На основании данных значений =0,99 и n=100 по таблице (Приложение В) можно найти значение q=0,198