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
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= 2<ба . |
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 -И 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 |
4ч =4гж |
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) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
/к |
|
|
|
|
/к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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 |
; |
— |
|
- |
' ••• "і |
(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)