Проверка гипотезы равномерного распределения
Задано эмпирическое распределение непрерывной случайной величины в виде последовательности интервалов и соответствующих им частот , причем (объем выборки). Требуется, используя критерий Пирсона, проверить гипотезу о том, что случайная величина X распределена равномерно.
Правило. Для того чтобы проверить гипотезу о равномерном распределении , т.е. по закону надо: 1. Оценить параметры и - концы интервала, в котором наблюдались возможные значения , по формулам (через и обозначены оценки параметров) . 2. Найти плотность вероятности предполагаемого распределения . 3. Найти теоретические частоты: . 4. Сравнить эмпирические и теоретические частоты с помощью критерия Пирсона, приняв число степеней свободы , где - число интервалов, на которые разбита выборка.
Задача №658. Произведено n=200 испытаний, в результате каждого из которых событие А появлялось в различные моменты времени. В итого было получено эмпирическое распределение, приведенное в табл.1(в первой строке указаны интервалы времени в минутах, во второй – соответствующие частоты, т.е. число появления А в интервале). Требуется при уровне значимости 0,05 проверить гипотезу о том, что время появления событий распределено равномерно.
Таблица 13
Составим гистограмму Рис. 1 По виду гистограммы частоты отклоняются от некоторой прямой. Предположим, что имеем равномерное распределение. Решение 1. Найдем оценки параметров и равномерного распределения по формулам: , Для вычисления выборочной средней и выборочного среднего квадратического отклонения примем середины интервалов в качестве вариант (наблюдаемых значений X). В итоге получим эмпирическое распределение равноотстоящих вариант:
Таблица 14
Таблица 15
Пользуясь, например, методом произведений, найдем:
Следовательно: 2. Найдем плотность предполагаемого равномерного распределения: 3. Найти теоретические частоты: Длины третьего-девятого интервалов равны длине второго интервала, поэтому теоретические частоты, соответствующие этим интервалам и теоретическая частота второго интервала одинаковы, т.е. . 4. Сравнить эмпирические и теоретические частоты с помощью критерия Пирсона, приняв число степеней свободы . Для этого составим таблицу. Таблица 16
Из расчетной таблицы получаем . По таблице находим . Так как < нет оснований отвергать гипотезу о равномерном распределении. Данные наблюдений согласуются с этой гипотезой. Контрольные вопросы.
1. Что называется статистической гипотезой? 2. Какие критерии согласия вы знаете? 3. Как определяется число степеней свободы? В каком критерии оно используется? 4. Когда необходимо объединять интервалы? 5. Можно ли использовать критерий , если имеется 20 опытных данных? 6. Может ли критерий согласия давать согласие с несколькими законами распределения?
Библиографический список.
1. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика. М.: Высшая школа, 2002. 2. ГОСТ 11. 006- 74. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. 3. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. М.: Мир, 1970. ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|