10968

Интервальная оценка выборочной дисперсии

Лекция

Математика и математический анализ

Интервальная оценка выборочной дисперсии Доверительный интервал для оценки дисперсии по выборочной дисперсии для СВ строится аналогичным образом. Естественно что в качестве математического ожидания и дисперсии гауссовой СВ мы возьмем их несмещённые и эффективные о

Русский

2013-04-03

71.39 KB

14 чел.

Интервальная оценка выборочной дисперсии

Доверительный интервал для оценки дисперсии по выборочной дисперсии для СВ строится аналогичным образом. Естественно, что в качестве математического ожидания и дисперсии гауссовой СВ мы возьмем их несмещённые и эффективные оценки: . Исходя из вышесказанного, запишем:

,

(5.1)

.

(5.2)

Это интервал, который с вероятностью β накрывает неизвестную дисперсию.

Из статистики известно, что если СВ имеет гауссово распределение , а СВ , то справедливо соотношение:

.

(5.3)

Здесь хи-квадрат распределения с степенями свободы. Теперь задавая или, что равносильно , можно найти квантили (соответствующие) . При этом следует учесть, что распределение не симметрично (см. рис. 5.1.).

Как же решить эту задачу, однозначно? Ведь сдвигая интервал влево или вправо соответствующим образом, можно для заданной доверительной вероятности найти бесконечное множество решений (интервалов). Для обеспечения единообразия выбираются такие квантили (интервал), чтобы площадь под кривой, лежащая левее левого квантиля, равнялась площади под кривой, расположенной правее правого квантиля, т.е.:

(5.4)

Тогда из (5.3), учитывая (5.4), получим соответствующие границы интервала:

(5.5)

Рис. 5.1. Распределение

Пример Дана выборка СВ объемом . Предполагается, что СВ распределена нормально с неизвестными параметрами .

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1.2

2.4

1.3

1.3

0.0

1.0

1.8

0.8

4.6

1.4

Необходимо найти доверительные интервалы для математического ожидания и дисперсии при доверительной вероятности равной 0.97.

Решение: В качестве несмещенных и эффективных оценок вычислим:

а) Вычислим доверительный интервал для математического ожидания, если дисперсия известна (полагаем, что ). Тогда из таблицы нормального распределения получим . Подставим полученные значения в (4.9 и 4.10):

б) Вычислим доверительный интервал для математического ожидания, при неизвестной дисперсии. Воспользуемся таблицей распределения Стьюдента с числом степеней свободы . Соответствующие квантили равны . Подставим полученные значения в (4.15 и 4.16):

в) Вычислим доверительный интервал для дисперсии. Воспользуемся таблицей распределения . Симметричный 97% вероятностный интервал с числом степеней свободы . Подставив полученные значения в (16.21), получим:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69109. Теорія і методи структурного програмування 143 KB
  Згодом вона поділяється на підпрограми які декомпонуються на підмодулі наступного рівня. Під час низхідного проектування програми на верхніх рівнях абстракції деталі приховують а на нижніх рівнях вони описуються конкретною мовою програмування.
69110. Використання модулів у Borland Pascal 7.0. Структура модуля 55 KB
  Структура модуля. Структура модуля 3. До складу модуля можна включати оголошення констант типів змінних а також оголошення і реалізацію процедур і функцій. Структура модуля Модуль складається із заголовка інтерфейсної реалізаційної й ініціалізаційної частин.
69111. Основні концепції об’єктно-орієнтованої методології програмування. Базові поняття об’єктна-орієнтованого програмування. Класи і об’єкти в мові Pascal 79.5 KB
  Методологія об’єктно-орієнтованого програмування виникла як результат природної еволюції мов структурного програмування. 3 погляду цієї методології програма є сукупністю об’єктів, кожен об’єкт є екземпляром певного класу, а класи утворюють ієрархію успадкування
69112. Одномірні масиви. Поняття масиву та його властивості. Базові операції обробки одновимірних масивів 214.5 KB
  Характерною ознакою простих типів даних є те, що вони атомарні, тобто не містять як складові елементи дані інших типів. Типи даних, що не эадовольняють зазначеній властивості, називаються структурованими. У мові Раsсаl означено такі структуровані типии: масиви, рядки, множини, записи та файли.
69113. Багатовимірні масиви. Оголошення багатовимірних масивів. Доступ до елементів. Базові операції їх обробки двовимірних масивів. Двовимірні масиви в задачах 96.5 KB
  Як було зазначено вище, одновимірні масиви застосовуються для зберігання послідовностей. Проте для багатьох структур даних зображення у вигляді послідовності є неприйнятним. Наприклад, результати матчів футбольного чемпіонату найзручніше подавати у вигляді квадратної таблиці.
69114. Рядки. Поняття рядка та оголошення змінних рядкового типу. Операції над рядками та рядкові вирази. Процедури та функції обробки рядків 79 KB
  Один з різновидів одновимірних масивів — масив символів, або рядок, — посідає особливе місце у багатьох мовах програмування. І це не випадково, адже алгоритми перетворення рядків застосовуються для вирішення вкрай широкого кола задач: редагування та перекладу текстів, алгебричних перетворень формул...
69115. Записи. Запис та його оголошення. Доступ до компонентів та операцій над записами. Масиви записів. Записи з варіантами 100 KB
  Визначальною характеристикою масиву є однорідність, тобто однотипність його елементів. Проте реальний світ насичений неоднорідними структурами даних. Прикладами таких структур можуть стати: календарна дата, що скла-дається з номера дня, номера року та назви місяця...
69116. Множини. Поняття множин та множинного типу даних. Оголошення змінних множинного типу. Операції над множинами 96.5 KB
  Математичне поняття множини широко використовується в задачах, для яких існує ефективне програмне розв’язання. Так, у багатьох комбінаторних задач серед усіх підмножин деякої множини необхідно знайти ті, які задовольняють певну умову. При розв’язанні задач на графах користуються поняттями...
69117. Фізичний і логічний файли. Технологія роботи з файлами. Тинпи файлів і оголошення файлових змінних. Установка відповідності між фізичним і логічним файлами. Системні операції з файлами 141 KB
  Дані, що використовувались у задачах із попередніх розділів, існували протягом одного сеансу роботи певної програми. Такі дані зберігаються в оперативній пам’яті комп’ютера. Проте бльшість програм оперує із даними, що залишаються доступними як після завершення роботи програми, так і після перевантаження...