III. Построение гистограммы относительных частот




Для построения гистограммы заполним последний столбец таблицы 1. Строим точки с координатами .

Если построенные точки гистограммы соединим плавной линией (на рис. 1 – пунктирная линия), то эта линия будет аналогом плотности распределения случайной величины и, следовательно, по виду гистограммы можно выдвинуть предположение о виде закона распределения случайной величины.

 


Таблица 1

Статистическое распределение выборки
№ класса Границы классов
  (71,95; 72,07) (72,07; 72,19) (72,19; 72,31) (72,31; 72,43) (72,43; 72,55) (72,55; 72,67) (72,67; 72,79)   1/60 3/60 10/60 17/60 15/60 10/60 4/60 72,01 72,13 72,25 72,37 72,49 72,61 72,73 –3 –2 –1 –3/60 –6/60 –10/60 15/60 20/60 12/60 9/60 12/60 10/60 15/60 40/60 36/60 0,14 0,42 1,39 2,36 2,08 1,39 0,56
           

В нашем примере по виду гистограммы (рис. 1) выдвигаем гипотезу о нормальном распределении (или о распределении, близком к нормальному) случайной величины с плотностью .

 

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины

Ввиду ограниченного числа наблюдений статистический закон распределения обычно в какой-то мере отличается от теоретического, даже если предположение о законе распределения сделано правильно. В связи с этим возникает необходимость решить следующую задачу: является ли расхождение между статистическим и теоретическим законами распределения следствием ограниченного числа наблюдений или оно является существенным и связано с тем, что действительное распределение случайной величины не соответствует выдвинутой гипотезе.

Для проверки гипотезы о нормальном распределении рассматриваемой величины заполняем таблицу 2.

1. Производим новую классификацию выборки: объединяем интервалы, для которых в один. В нашем примере после объединения .

2. Вычисляем вероятности попадания варианты в каждом интервале по формуле , где – номер интервала, – функция Лапласа.

3. Вычисляем и с учетом объединения интервалов.

4. В нашем примере .

5. По заданному уровню значимости и числу степеней свободы по таблице находим .

6. Так как , то нет оснований отвергнуть выдвинутую гипотезу, т.е. гипотезу о том, что случайная величина распределена по нормальному закону, можно с надежностью считать правдоподобной, не противоречащей опытным данным.

 


Таблица 2

Границы классов
  (71,95;72,31) –3,00 –0,4987 –0,75 –0,2734 0,2253   0,2333 13,518 0,482 0,017
  (72,31;72,43) –0,75 –0,2734 0,00 0,0000 0,2734   0,2833 16,404 0,596 0,022
  (72,43;72,55) 0,00 0,0000 0,75 0,2734 0,2734   0,2500 16,404 –1,404 0,120
  (72,55;72,79) 0,75 0,2734 2,25 0,4878 0,2144   0,2333 12,864 1,136 0,100
  Σ                   0,259  

 


Итак, теоретическая плотность распределения имеет вид:

.

 

Построим график этой функции. Для этого возьмем 7 точек с абсциссами из таблицы 1 и вычислим ординаты этих точек. Составим таблицу 3.

Таблица 3

  72,01 72,13 72,25 72,37 72,49 72,61 72,73 –0,42 –0,30 –0,18 –0,06 0,06 0,18 0,30 0,1760 0,0900 0,0324 0,0036 0,0036 0,0324 0,0900 3,52 1,80 0,65 0,07 0,07 0,65 1,80 0,0296 0,1650 0,5220 0,9320 0,9320 0,5220 0,1650 0,07 0,41 1,31 2,33 2,33 1,31 0,41

 

Примечания: , .

Для более точного построения графика найдём максимум и точки перегиба функции : максимум , точки перегиба (72,27; 1,52) и (72,59; 1,52).

Строим график на рис. 1 (сплошная линия).

 

Сравним теоретическую и эмпирическую плотности распределения случайной величины:

Таблица 4

             
72,01 72,13 72,25 72,37 72,49 72,61 72,73
0,07 0,41 1,31 2,33 2,33 1,31 0,41
0,14 0,42 1,39 2,36 2,08 1,39 0,56

 

Сравнивая значения ординат плотности распределения случайной величины и плотности относительных частот, мы наблюдаем незначительное отклонение этих величин друг от друга, что также свидетельствует о правильности выбора закона распределения.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: