Файл: Гришин В.К. Статистические методы анализа результатов измерений учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.07.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЗА Д А Ч И

1.Сколько измерений необходимо сделать, чтобы быть

уверенным,

что дисперсия

о

^ 26

?

 

 

 

 

Решение,

При

Є

=0,05

значение

квантили

2

при П Ъ> 30.

 

 

 

 

 

 

 

 

'f~ o.os

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Какова причина различия критериев (15.2)

и (15.4)?

3. Найти объем ?чборки, позволяющий различить гипотезы

Є2- Єа

и Єг= 2а .

ІУ следует (

ё =0,05), что П,-> 30.

Решение. Из таблицы

4. ' Решить

задачу

3 в случае, если сравнение

дисперсий

 

 

 

 

 

 

 

 

~

а

 

~ з.

произг 'дится

по

эмпирическим

дисперсиям

б ,

и

,

Решение.

Согласно (15.2)

при

. Є

-

р

=0,05 и

имеем

 

V0tSS(4,{)=\/2

. Отсвя*

"4,2s*

90-

Ь. При контрольной

проверке стабильности

эксперименталь­

ной аппаратуры сделано измерений о выборочной дисперсией

0,

=0,2. После

замены ряда

блоков повторные I I контроль­

ных

измерений

дали

оценку

Є*

=0,05.

Можно ли заключить,

что

произошло

улучг'ние стабильности аппаратуры?

 

 

 

Решена . З д е с ь ^ * /Q*

 

=4 при

=ж

Ю. Если

улучшения нет, то

^ / й *

не должно

превышать

значения

(

Є

=0,05)

ІГ

(10,10) = 3,0

< 4.

Следовательно, pae-

брос

результатов уменьшился.

 

 

 

 

 

 

б. Для сравнения стабильности двух установок

на каждой

не них дроведено 30 контрольных измерений с выборочными

дисперсиями

o f

» 1,2 и

о г

- 2,0. Ответить на вопро­

сы

(

=0,05):

 

 

 

 

 

 

 

а)

Имеют ли установки одинаков: то стабильное»?


б) Допустим, что ранее установки имели одинаковую ста­ бильность. Не ухудшилась ли стабильность второй установки?

Указание. Первый вопрос решается с помощью двусторон­ него критерия, второй - одностороннего.

§ 16. Сравнение средних Проверка гипотез о оредних.так же как и сравнение дис­

персий, относится к числу центральных проблей математнчеокоі статистики, поскольку достоверное определение генерального

среднего представляет основную задачу большинства экспе­ римент1- т.

Гипотезы о средних оцениваются в соответствии с общими рецептами статистической проверки, достаточно полно проил­

люстрированными і предыдущих

разделах.

 

 

 

Напомним оначала, что способы оценки генерального оред-

него

у

по

выборочному среднему г?

, г 4 осмотренные

в §§

10 и

I I ,

позволяют

вынести

суждения о

среднем,

если

последнее

не

известно.

 

 

 

 

 

 

Проверка

гипотезы

^ =

f0

совершается о nov

цыз

односторонних

иди двусторонних

критериев,

смотря по зону,

какой характер носит альтернативная гипотеза.

 

 

ьояи

альтернативной

является гипотева

9 " 7* ^

7в *

то критичеокая область для исходного предположения устанав­

ливается как (о уровней значимости £ )

( I 6 . I )


где

р

и

в

выборочные

среднее

и дисперсия

(см.

(8.14)

и (8.15)), соответствующие

эмпирическому мате­

риалу

о

объемом П .

 

 

 

Функция мощности

критерия,

равная

 

определяет, что принятие

ошибочного суждения

у «=• уо

, в

то время как

^ ,

имеет вероятность

не более,

чем

fi-i

-иг.

 

 

 

 

 

lis

равенотв

 

 

 

— = —

= — г — +

——

- t + Л у—1 J

 

е_

<5_

SL

є

' У-

 

tfi

/г.

/п.

 

 

где

А * (*}. -

*)• ) / SL

, вытекает, что функция моиноо-

 

 

"

( 0 '

fit

I

,2

ти

зависит от

комбинации

Z~ и

у. -распределении,

которья

называетоя

нецентральным

~t - распределением.

При достаточно больиой выборке функция мощнооти прибли­

зительно

равна

 

 

 

 

 

 

) . і

ft"?0.

і

(Іб . З)

 

 

 

0

 

 

где

-

Функция распределения армированного

нормального распределения '- так называемая функция ошибок (ом. таблицу УП).


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица УП.

 

 

 

 

 

 

0

 

0,25

0,52

0,84

 

1,28

1,64

1,96

 

P

= 9(vJ 0,50

0,60

0,70

0,80

 

0,90

0,95

0,975

 

Пример 1.

Укажем значение

 

А

• при котором

гипотеза

'? = ^0

забраковывается с вероятностью

 

 

* I - Jb

=0,95.

 

Пусть мы

располагаем

выборкой с объемом

 

IV =11.

При

£

=0,05

значение

 

^ 0 д 5 (

 

4 = I

° ) = I

« 8

1

= ~ ^o,os '

величина

^095~

1 ' 6 4

* и

т с ю Д а

 

А

 

1»81 + 1,64 / і

+ 0,16^

= 3,6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При альтернативной

гипотезе

 

% =

fa

1^ ?ф

 

исполь-

зуетоя

двусторонний критерий о критической обгастью

 

 

 

 

— —

<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

£ж п

-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим теперь оравнсше двух генеральных средних,

основанное

на выборочных средних

 

 

 

и

/?

. Это

бо ­

лее

сложный случай,

поскольку

для построения критериев не­

обходимо знание дисперсий. Поэтому сравнение средних

по эм-

пиричеокин данным производятся

в два этапа.

 

 

 

 

 

 

Руководствуясь

эмпирическими

данными

(о объемами

fli

ш tl2

) ,

находятся выборочные средние

£ f

*

 

7 з

 

и

дисперсии

6Г,

и

& г

• Затем

сравниваются

ге -

 

неральные

дисперсии

0*

 

„ г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

€>л

по критериям,

онисан-

ным в предыдущей

разделе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

различие генеральных

дисперсий

Є1

ж

6 Л

 

не -


значимо,

то полагаем

€>у

=• <3Z - (5

и для характеристи­

ки

Є*

составляем

объединенную

оцонку

 

 

 

 

 

 

6 о « =

< + А

- е

7 '

 

 

< 1 6 ' 5 )

которая

выражается

через

^-распределение

о / « / г

+П^2.

 

Поскольку

величина

 

 

 

 

 

 

 

4-І =

 

 

.-я

;

 

-

' •••

(16.6)

 

/ І Г Г І Г

 

 

 

е/їй7!-

 

 

 

где

^

и

^

-

гипотетические

генеральные

средние,

имеет

нормированное

нормальное распределение

( § 2, задача

2), то величина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(16.7)

имеет

 

X

-распределение

со степенью свободы

 

2 .

 

Следовательчо,

для гипотезы

p f

±

-

d

критиче-

окаи область

при уровне значимости

 

Є

определяется

как

(16.8)