Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Распределение данных

КонтрольнаяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

По смыслу задачи каждое значение в одной выборке зависит от соответствующего значения в другой, поэтому вместо двух измерений рассмотрим их разность. Если верна гипотеза H0, т. е. эффект отсутствует, то статистика Стьюдента Т имеет распределение Стьюдента с n-1 степенями свободы. Полученное значение статистики Стьюдента попадает в критическую область с заданным уровнем значимости, поэтому… Читать ещё >

Распределение данных (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Задание 1

Описание данных. Измерялась прочность металла контрольных образцов, снятых с дисков турбин авиадвигателя (по одному с каждого диска).

Лист2, столбец, А Статистическая задача.

Вычислить основные статистические характеристики распределения данных: объем наблюдений, среднее значение, медиану, дисперсию, стандартное отклонение, минимальное и максимальное значения выборки, размах (широту) выборки, асимметрию, эксцесс.

Проверить значимость отклонения от нуля коэффициентов асимметрии и эксцесса с заданным уровнем значимости:

б = 0.10.

Результаты.

Объём выборки

Среднее

121,529 703

Медиана

121,5

Дисперсия

5,943 870 209

Станд.отклонение

2,438 005 375

Минимум

115,2

Максимум

Размах

14,8

границы

Асимметрия

0,229 715 932

(-0,389; 0,389)

незначимо

Эксцесс

0,868 236 435

(-0,65; 0,77)

значимо

Задание 2

распределение отклонение эксцесс значимость Описание данных. Измерялась прочность металла контрольных образцов, снятых с дисков турбин авиадвигателя (по одному с каждого диска).

Лист2, столбец, А Статистическая задача. Построить гистограмму выборочных данных по заданным интервалам группировки:

X0 = 113.25 — правая граница первого интервала (от — до X0),

= 1 — ширина интервалов,

r = 16 — общее число интервалов с учётом двух крайних.

Найти оценку моды распределения.

На график гистограммы наложить график функции плотности гипотетического распределения:

H0: нормальное.

Результаты.

Мода распределения =121,53.

Задание 3

Описание данных. Измерялась прочность металла контрольных образцов, снятых с дисков турбин авиадвигателя (по одному с каждого диска).

Лист2, столбец, А Статистическая задача. Построить график эмпирической функции распределения выборочных данных, совмещенный с графиком функции распределения гипотетического распределения:

H0: нормальное.

Вычислить максимальное расхождение между эмпирической и гипотетической функциями распределения.

Результаты.

Задание 4

Описание данных. Измерялась прочность металла контрольных образцов, снятых с дисков турбин авиадвигателя (по одному с каждого диска).

Лист2, столбец, А Статистическая задача. Проверить (по критерию хи-квадрат) гипотезу согласия выборочных данных с гипотетическим распределением:

б=0.01, H0: нормальное.

Результаты.

Группированные

среднее

121.53

дисперсия

5.944

границы

частоты

ч2 (i— n pi)2/ n pi

выборочные i

ожидаемые n pi

113.25

0,34 518 824

0,345 188

114.25

0,108 255 433

0,1 082 554

115.25

0,362 335 206

1,1 222 105

116.25

1,27 215 438

0,7 211

117.25

2,466 715 838

0,8 721 132

118.25

5,17 616 122

6,185Е-05

119.25

8,645 859 537

0,6 409 978

120.25

12,62 003 256

0,304 627

121.25

15,60 489 144

1,3 588 704

122.25

16,34 604 295

0,1 673 539

123.25

14,504 973

2,81 722

124.25

10,90 364 163

0,1 102 386

125.25

6,943 392 251

0,5 439 378

126.25

3,745 499 088

2,124 862

127.25

1,711 493 588

0,2 957 786

127.25

0,957 517 088

1,1 349 882

Всего

ч2=10,514 717

15 степеней свободы

a15=0,213 824

13 степеней свободы

a13=0,348 601

1%-ое критическое значение

гипотеза нормальности

отвергается

с критическим уровнем значимости

бcrit = 0.348 601

Вывод. Данные слабо значимо свидетельствуют против предположения о нормальности распределения выборки.

Задание 5

Описание данных. Измерялось верхнее артериальное давление до и после проведения комплекса оздоровительных мероприятий в некоторой группе пациентов. Каждое значение представляет собой среднее арифметическое многократных измерений давления у одного пациента в течение дня.

Sheet2, столбцы В, С Статистическая задача. Проверить гипотезу отсутствия эффекта оздоровительных мероприятий по критерию Стьюдента (в предположении нормальности распределения наблюдений) при заданном уровне значимости и выбранной альтернативе относительно истинного среднего значения:

б=0.05, K: Уменьшится.

Результаты.

До

После

Разность

Объём выборки

Среднее

153,5 434 783

124,3 492 754

29,1 942 029

Станд.отклонение

8,950 612 938

7,317 016 561

5,451 602 186

Станд.ошибка среднего

1,85 421 252

0,887 318 593

0,661 103 872

Статистика Стьюдента

T=44.16

5%-ая критическая область

> 1,667 572 281

Гипотеза отсутствия эффекта

отвергается

с критическим уровнем значимости

бcrit <0.001

Вывод. Данные подтверждают предположение об уменьшении давления после лечения.

По смыслу задачи каждое значение в одной выборке зависит от соответствующего значения в другой, поэтому вместо двух измерений рассмотрим их разность. Если верна гипотеза H0, т. е. эффект отсутствует, то статистика Стьюдента Т имеет распределение Стьюдента с n-1 степенями свободы. Полученное значение статистики Стьюдента попадает в критическую область с заданным уровнем значимости, поэтому мы отвергаем гипотезу об отсутствии эффекта.

Пояснения:

Альтернатива: уменьшится, тогда бcrit =1-S (t). Поэтому мы используем бcrit =СТЬЮДРАСП (x, n — 1,1), а для критической константы СТЬЮРАСПОБР.

Задание 6

Описание данных. Измерялось содержание некоторой примеси в пищевом продукте до и после специальной обработки. Нет оснований предполагать нормальность распределения данных.

Sheet2, столбцы E, F

Статистическая задача. Проверить гипотезу отсутствия влияния обработки на содержание примеси по критерию знаков при заданном уровне значимости и ожидаемом эффекте:

б=0.05, Ожидается: Уменьшается.

Результаты.

Частота ожидаемого эффекта

30 из 30

5%-ая критическая область

>20

Гипотеза отсутствия эффекта

отвергается

с критическим уровнем

бcrit << 0.001

Вывод. Данные высоко значимо подтверждают предположение о влиянии специальной обработки на величину примеси.

Пояснения:

Критический уровень значимости по формуле биномиального распределения равен:

бcrit=1-sup P Mm (*)

При условии, что p0,5.

Очевидно, что supremum достигается при p=0.5.

Критическую константу же мы находим, исходя из заданного уровня значимости варьируя число успехов.

Задание 7

Описание данных. Фиксировалось среднее значение нескольких измерений в течение суток верхнего артериального давления у пациентов в двух, не связанных между собой, группах. Можно предположить, что для каждого пациента усредненный результат представляет собой реализацию нормальной случайной величины с одинаковой для обеих групп дисперсией.

Sheet2, столбцы G, H

Статистическая задача. При заданном уровне значимости б и альтернативе K проверить по критерию Стьюдента гипотезу о том, что математическое ожидание наблюдений в 1-й группе отличается в ту или иную сторону от математического ожидания во 2-й группе:

б=0.05, K: 1-ая группа меньше.

Результаты.

Группа A

Группа B

Объём наблюдений

Среднее

168,9 571 429

168,455

Станд.отклонение

10,58 261 474

9,77 453 196

Станд.ошибка среднего

2,96 625 156

1,56 517 776

Статистика Стьюдента T

0,198

5%-ая критическая область

> 1.667 916

Гипотеза совпадения групп

принимается

с критическим уровнем значимости

бcrit = 0.58

Вывод. Расхождение в измерениях артериального давления у пациентов в двух группах статистически незначимо. Группы можно считать однородными.

Задание 8

Описание данных. Измерялось содержание витаминов группы В (в у. е.) в овощах, выращенных с использованием двух различных типов удобрений.

Sheet2, столбцы I, J

Статистическая задача. При заданном уровне значимости б и альтернативе K проверить по критерию Вилкоксона гипотезу о том, что функции распределения измерений в каждой группе совпадают:

б=0.01, K: 1-ая гр. Меньше Результаты.

Объемы выборок

n1=29

n2=19

Сумма рангов 1-й выборки

Среднее значение (стат Виликсона)

710,5

1%-я критическая область

>599.7

Гипотеза идентичности групп

принимается

с критическим уровнем значимости

бcrit =0,19

Вывод. Тип удобрения влияет на витамины в овощах.

Задание 10

Описание данных. Измерялось содержание сахара в крови в двух группах больных сахарным диабетом. Исследователь не обладает никакой информацией о типе распределения измерений в группах, а также о возможном соотношении между этими распределениями.

Sheet2, столбцы M, N

Статистическая задача. При заданном уровне значимости б и границах интервалов разбиения проверить по критерию хи-квадрат гипотезу об однородности измерений в группах:

б=0.1; X0=13 Д=2 r=7

Результаты.

Относительные частоты

Границы

Группа А

Группа В

ч2

0,147 059

0,12 381

0,206 753

0,127 451

0,38 095

5,30 203

0,107 843

0,85 714

0,262 227

0,68 627

0,57 143

0,108 662

0,107 843

0,114 286

0,19 328

0,88 235

0,66 667

0,311 397

>19

0,352 941

0,514 286

3,97 815

У

9,36 384

Объём

10%-я критическая область

>10,644

Гипотеза однородности групп

принимается

с критическим уровнем значимости

бcrit = 0.1715

Вывод. Группы больных не значимо различаются по содержанию сахара в крови.

Задание 11

Описание данных. Измерялась длина хвоста редкой породы ящериц.

Sheet2, столбец O

Статистическая задача. Предполагая нормальность распределения выборочных данных, построить доверительный интервал для среднего значения длины хвоста ящериц изучаемой породы при заданном уровне надежности:

Q = 0.9, Граница: верхняя.

Результаты.

Выборочное среднее

51,816

Дисперсия

27,2 728

Объём выборки

Станд. ошибка среднего

0,750 379

б квантиль

1,299 439

90%-ый доверительный интервал для среднего всей совокупности

51,98 323

Пояснения:

Найдем — выборочное среднее, — выборочную дисперсию. Отношение стандартного отклонения и корня из числа степеней свободы дает нам стандартную ошибку среднего.

Опорная функция монотонно убывает и имеет распределение Стьюдента S с (n-1) степенью свободы. Вычисляем верхнюю квантиль (tб), т. е. решение уравнения S (t)=1-б. Тогда верхняя доверительная граница для среднего

Задание 12

Описание данных. Измерялась наполняемость консервной банки со шпротами, произведенными на экспериментальной производственной линии.

Sheet2, столбец P

Статистическая задача. Предполагая нормальность распределения выборочных данных, построить доверительный интервал для дисперсии при заданном уровне надежности:

Q=0.95, Граница: Двусторонняя.

Результаты.

Объём выборки

Дисперсия

22,915

1-б квантиль распределения

39,80 128

б квантиль распределения

74,46 832

90%-ая двусторонняя граница для дисперсии для станд. отклонения

[17.53 974; 32.8169]

[4.188 047; 5.728 604]

Пояснения:

Квантили хи-квадрат распределения находятся по следующим формулам:

= ХИ2ОБР (1-p; m).

= ХИ2ОБР (p; m).

Строятся доверительные границы

и .

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой