Файл: Баженов, Ю. М. Перспективы применения математических методов в технологии сборного железобетона.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 76

Скачиваний: 0

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

В формуле (11.59) вычитаемое всегда равно 3, по­ скольку это значение эксцесса для нормального распре­ деления, т. е. все совокупности сравниваются с нормаль­ ным, у которого цз=0 и Ц4 = 3 а4. Островершинные кривые

имеют £ > 0 , а

плосковершинные — Е < 0. В пределе

ң ——2 и кривая

распределения распадается на две са­

мостоятельные кривые, что указывает на наличие двух несмешанных совокупностей. Оценки А * и Е* будут иметь статистическую полезность только в том случае, если объем выборки п достаточно велик. Так, для рас­ чета Л* должно быть 25, а для Е *—/г^50.

Выборочный размах W при малых выборках (я^Ю ) можно использовать для быстрого определения несме­ щенной оценки s по следующему соотношению:

 

V =

К.ако -*мнн) = ^

М

(Н.60)

где Kw{n}

принимается

по

табл.

II.4.

 

 

Т а б л и ц а

11.4. Значения K w {"} Для оценки s

по размаху выборки

п

* іИ п)

 

п

 

 

 

п

K w { n}

2

 

0,8862

 

5

 

0,4299

 

8

0,3512

3

 

0,5908

 

6

 

0,3948

 

9

0,3367

4

 

0,4857

 

7

 

0,3698

 

10

0,3249

Т а б л и ц а П.5.

Расчет

оценок числовых характеристик

 

 

 

 

по малой выборке

 

 

 

 

Номер результата (по росту R)

 

1

2

3

4

5

б

R, кгс/см-

 

53,1

53,5

53,6

53,9

54,2

55,1

x'i ' —R — C1 (при Cj =54)

- 0 ,9

—0,5

—0,4

- 0,1

+ 0,2

1.1

х{ = С.2 х['

(при С2 =10)

 

—9

—5

—4

— 1

2

11

 

 

9

 

 

81

25

16

1

4

121

 

 

х і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отсюда Б

X, — 6 ,

2

xf

= 248.

 

 

 

 

і=і

 

 

/=і

 

 

 

 

 

 

 

39



Пример 11.12. По шести результатам испытания на изгиб образ­

цов цементно-песчаного раствора R определить оценки R, s2{R}, s{£) и № (Л* и £* при п — 6 не вычисляют).

£= 53,1; 53,5; 53,6; 53,9; 54,2; 55,1 кгс/сиі2.

Встроках 3 и 4 (табл. II.5) последовательно из каждого зна­ чения R вычтена постоянная С| = 54, а результат умножен на постоянную С2=Ю .

Это значительно упростило арифметические действия. Однако постоянные С] и С2 должны быть учтены при расчете числовых ха­

рактеристик:

-

1 VI

 

6

 

X

 

1

а)х~

п

Ь

Хі~ ~

6 = - 1 : Ä==cT+C l = - TÖ +

+ 54 =

53,9;

t=i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

s2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: '= 1

 

 

 

 

 

5

 

 

 

= 48,4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s2 {£} =

— s2 {*}

48,4

0,484;

 

 

 

 

102

 

 

 

 

 

Co

 

 

 

в) s (£} =

+

+ 0,484 = 0,696;

 

 

 

r)

W {£) =

£ HaKC- R Mm = 55,1 - 5 3 ,1 =

2;

 

 

slf/ {£} = K.w {n} •W {£} =

0,3948-2 =

0,789

(несколько

 

 

 

 

 

больше s {R}).

 

 

По

сгруппированным

вариационным

рядам могут

быть построены графические изображения распределе­ ний: полигоны и гистограммы (рис. II.8).

Для построения полигона распределения на оси абс­ цисс откладываются интервалы значений величины А'; в серединах интервалов х'- строятся ординаты, пропор­

циональные частотам nij или частостям ѵ,-, и концы ор­ динат соединяют прямыми.

При построении гистограммы над каждым отрезком dx оси X строится прямоугольник, высота которого (или площадь, если dx переменная) пропорциональна частоте nij или частости ѵ,- в данном /-том интервале.

Пример 11.13. Определить числовые характеристики эмпириче­ ского распределения для большой выборки /і= 537 [22] величии па­ спортной активности х = £ сш цемента Рыбиицкого завода.

40


Исходные данные приведены в столбцах 1—5 табл. П.6. Дан­

ные сгруппированы через

10 кгс/см2 в 24 интервала. Такое большое

число интервалов принято

исходя из точности определения ДСж на

гидравлическом прессе (паспортная ошибка

± 1%, или 8— 10 кгс/см2,

поэтому и длина интервала группирования

dx =

10 кгс/см2).

За се­

редину классов принято

лт0=400 кгс/см2,

и ему

присвоен

нулевой

уровень:-выше него в таблице располагаются отрицательные классы;

Рис. 11.8. Гистограмма а и полигон б эмпирического

распределения частот активности цемента в примере

11.13

ниже — положительные. Такая нумерация классов значительно об­ легчает расчеты. В соответствии с неравенством (11.52) фактические

значения Xj заменены номерами классов, в которые они попали.

Номер класса определяется по формуле

k I. =

хі — хо

■400

(11.61)

dx

10

= 0,1 лг; —40.

Так, для х — 320 кгс/см2

/г, =0,1 -320—4 0 = —8.

 

По данным

табл. П.6 (столбцы

2 и 3) построены гистограмма

и полигон для

активности цемента

(см. рис. II.8). По

табл. II.6

удобно производить расчет оценок числовых характеристик методом моментов. В расчете используются только частоты t r ij и номера

классов ks (столбцы 4—7). Воспользовавшись

формулами (П.53—

П.56), находим: к

 

 

 

 

* =

т} к .) dx + ха =

159 ■10 +

400 = 403;

/= 1

к

 

к

 

 

 

 

 

7=і

 

і= і

 

 

_1_

1593

102= 1459,2;

 

7883 —

537

 

536

 

 

41


 

 

S=V S2 = V 1459,2 =

38,2;

 

V =

s:x = 38,2:403 = 0,0948,

или 9,48%.

Для

расчета

оценок А* {R} и Е* {R}

воспользуемся формулами

(11.58),

(11.59). Предварительно по данным табл. II.6 найдем оценки

начальных моментов ms {х}, а далее р,9, (.і3 и (.ц — по формулам

(11.23) — (11.25):

т* = + 159:537 = 0,296;

т\ = 7883:537 =

14,68;

т з = 9717:537 =

18,095;

т \

= 376 127:537 =

700,424;

p* = m* _ ( m *)2 = 14,68

— (+ 0 ,2 9 6 )г =

14,592;

Рз = mg — 3/и* /и* +

2 ( т *)3 =

18,095 — 3-14,68 ( + 0,296) +

+

2 ( + 0 ,296)3 = 5,085;

 

|і^ = т* — 4/«зт\ + 6т.' (m*j2— 3 (m 'j'1=

700,424 —

— 4 ■18,095(+ 0,296) + 6-14,68 ( +

0.296)2 — 3 ( + 0 ,296)4 = 686,7;

А* {*) = 5 ,0 8 5 :[ V 14,592)3 = 0,091;

Е* [k) = 686,7:(Ѵ Г14,592)‘І = 0 ,2 2 5 .

Поскольку оценки Л* и Е* не зависят от изменения начала от­ счета х0 и длины интервала dx, то A*{R}=A*{k] и E*{R} =E*{k}.

11.6. Основные свойства статистических оценок. До верительные интервалы. Одной из важнейших задач тех­ нологических исследований является задача оценки па­ раметров генеральной совокупности. Некоторые при­ меры таких оценок даны в п. II.2.

Статистической оценкой Ѳ* называют некоторую функ­ цию ф{^} выборочных значений {хи х2, Х\, ..., хп), позволяющую оценить истинное значение параметра генеральной совокупности 0. Точечные статистические оценки Ѳ* являются однозначными оценками.

Желательно, чтобы оценки Ѳ:і: любых параметров ге­ неральной совокупности 0 были состоятельны (они дол­ жны с ростом выборки п стремиться по вероятности к истинному значению 0), не смещены (их математическое ожидание М{0*} при любом п равно истинному значению 0) и эффективны (оценка 0^ должна обладать наимень­

шим рассеянием D{Q*A } по сравнению с любыми други­ ми оценками 0^, Q*c ... того же параметра 0; так, среднее

42