Цель и программа работы
1.1 Цель работы
Исследование закона распределения параметров приборов на основании выборки, измеренной экспериментальным путем.
1.2 Программа работы
а) составление группированного статистического ряда, построение гистограммы плотности распределения, сглаживающей кривой и кривой аппроксимируемого закона распределения;
б) вычисление основных моментов распределения и оценка симметричности и островершинности кривой распределения;
в) проверка гипотезы соответствия исследуемой выборки нормальному закону распределения с помощью критерия ХИ-квадрат Пирсона;
г) вычисление основных характеристик выборки из ограниченного числа опытов;
д) оформление отчета.
Выполнение работы
2.1 В соответствии с вариантом задания составим исходную таблицу выборки параметров и определим в выборке максимальное и минимальное значения. Выборку параметров по варианту сведем в таблицу 2.1.1
Таблица 2.1.1 – Выборка параметров, согласно варианта №07
A | B | А – предпоследняя цифра зачетной книжки | |||||
В – последняя цифра зачетной книжки | |||||||
№№ п/п | Параметр | №№ п/п | Параметр | №№ п/п | Параметр | №№ п/п | Параметр |
703,5 | |||||||
710,5 | |||||||
703,5 | 710,5 | ||||||
703,5 | |||||||
710,5 | 710,5 | ||||||
703,5 | 703,5 | ||||||
710,5 | |||||||
703,5 | |||||||
703,5 | |||||||
710,5 | 717,5 | ||||||
703,5 | |||||||
703,5 | 710,5 | ||||||
703,5 | 703,5 | ||||||
710,5 | |||||||
710,5 | 710,5 | 703,5 | |||||
703,5 | |||||||
703,5 | |||||||
703,5 | 710,5 | ||||||
703,5 | |||||||
703,5 | 703,5 | 703,5 | 717,5 | ||||
717,5 | |||||||
710,5 | |||||||
703,5 | |||||||
703,5 | |||||||
703,5 | 710,5 | ||||||
703,5 | |||||||
703,5 | |||||||
703,5 | |||||||
703,5 | |||||||
Минимальное значение параметра = 675
Максимальное значение параметра = 730
2.2 Разобьем промежуток от Хмин = 675 до Хмакс =730 на 11 интервалов, определим частоту возникновения и частость Pi.
Таблица 2.2.1
Интервал | I | II | III | IV | V | VI | VII |
675-680 | 680-685 | 685-690 | 690-695 | 695-700 | 700-705 | 705-710 | |
Частота возникновения | |||||||
Частость Pi | 0,01333 | 0,04667 | 0,14 | 0,18 | 0,16667 | 0,17333 | 0,22667 |
Интервал | VIII | IX | X | XI | |||
710-715 | 715-720 | 720-725 | 725-730 | ||||
Частота возникновения | |||||||
Частость Pi | 0,00933 | 0,00133 |
Построим гистограмму распределения плотности частоты
Рисунок 2.3.1 – Гистограмма плотности частости
Вычислим значения середины каждого интервала. Для каждой из этих точек отложим значения плотности частоты и соединим полученные точки на графике плавной сглаживающей кривой
Середина интервала | Частота возникновения | Частость Pi |
677,5 | 0,01333 | |
682,5 | 0,04667 | |
687,5 | 0,14 | |
692,5 | 0,18 | |
697,5 | 0,16667 | |
702,5 | 0,17333 | |
707,5 | 0,22667 | |
712,5 | ||
717,5 | 0,04667 | |
722,5 | ||
727,5 | 0,00667 |
Рисунок 2.4.1 – Сглаживающая кривая гистограммы частоты
Вычислим основные моменты распределения для данной выборки
На практике определение начальных моментов производится через условные варианты, что существенно упрощает расчеты
,
где – условный вариант;
– постоянная величина (условный нуль);
– шаг.
Чтобы максимально упростить расчеты, значение С выбирают равным значению X среднего интервала, а значение шага – равное ширине разряда гистограммы . Подставляя значения
взамен соответствующих
в формуле (1.19), получим значения условных моментов (они имеют символ «′ » в обозначении). Тогда формулы для определения искомых центральных моментов через условные начальные моменты, с учетом формулы (1.29), примут вид
.
Таблица 2.5.1 – Расчет вспомогательных параметров для определения начальных моментов
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
677,5 | 0,01333333 | -5 | -0,06667 | 0,33333 | -1,66667 | 8,33333 |
682,5 | 0,04666667 | -4 | -0,18667 | 0,74667 | -2,98667 | 11,9467 |
687,5 | 0,14 | -3 | -0,42 | 1,26 | -3,78 | 11,34 |
692,5 | 0,18 | -2 | -0,36 | 0,72 | -1,44 | 2,88 |
697,5 | 0,16666667 | -1 | -0,16667 | 0,16667 | -0,16667 | 0,16667 |
702,5 | 0,173333333 | |||||
707,5 | 0,22666667 | 0,22667 | 0,22667 | 0,22667 | 0,22667 | |
712,5 | ||||||
717,5 | 0,04666667 | 0,14 | 0,42 | 1,26 | 3,78 | |
722,5 | ||||||
727,5 | 0,00666667 | 0,03333 | 0,16667 | 0,83333 | 4,16667 | |
![]() | -0,8 | 4,04 | -7,72 | 42,84 |
Условные начальные моменты равны:
Центральные моменты:
m1=698,5
μ2=85,0
μ3= 119,1
μ4= 20265,3
Тогда
Математическое ожидание: m = 698,5
Дисперсия: D = µ2 = 85
Среднее квадратичное отклонение: σ=
Коэффициент асимметрии: kа = μ3/σ3 =0,15195
Коэффициент эксцесса: kэ= μ4/σ4 = 2,8
Для аппроксимации данной статистической кривой распределения кривой нормального закона распределения воспользуемся формулой Гаусса:
где σ – среднее квадратичное отклонение, m– математическое ожидание, полученные выше.
![]() |
Рисунок 2.5.1 – Аппроксимирующая кривая гистограммы частоты