====== Практическая работа №3: Обработка выборочных данных. Нахождение интервальных оценок параметров распределения. Проверка статистической гипотезы о нормальном распределении ====== ===== Цель работы ===== Получение практических навыков вычисления интервальных статистических оценок параметров распределения выборочных данных и проверки <<справедливости>> статистических гипотез. ===== Постановка задачи ===== Для заданной надежности определить (на основании выборочных данных и результатов выполнения практической работы №2) границы доверительных интервалов для математического ожидания и среднеквадратичного отклонения случайной величины. Проверить гипотезу о нормальном распределении исследуемой случайной величины с помощью критерия Пирсона $ \chi^2 $. Дать содержательную интерпретацию полученным результатам. ===== Порядок выполнения работы ===== - Вычислить точность и доверительный интервал для математического ожидания при неизвестном среднеквадратичном отклонении при заданном объёме выборки для доверительной точности $ \gamma \in \{0.95, 0.99\} $. Сделать выводы. - Для вычисления границ доверительного интервала для среднеквадратичного отклонения определить значение $ q $ при заданных $ \gamma $ и $ n $. Построить доверительные интервалы, сделать выводы. - Проверить гипотезу о нормальности заданного распределения с помощью критерия $ \chi^2 $ (Пирсона). Для этого необходимо найти теоретические частоты и вычислить наблюдаемое значение критерия. Для удобства вычисления необходимо заполнить табл. 1. - Доказать, что $$ \chi^2_{\textit{набл}} = \sum_{i = 1}^k\frac{n^2_i}{n'_i} - n. $$ Проконтролировать корректность вычисления $ \chi^2_{\textit{набл}} $. - По заданному уровню значимости $ \alpha = 0.05 $ и числу степеней свободы $ df $ найти критическую точку $ \chi^2_{\textit{крит}} $ и сравнить с наблюдаемым значением. Сделать выводы. ===== Расчётные таблицы ===== ==== Таблица №1 ==== ^ $ i $ ^ $ (x_{i-1}, x_i] $ ^ $ n_i $ ^ $ p_i $ ^ $ n'_i $ ^ $ (n_i - n'_i)^2 $ ^ $ \cfrac{(n_i - n'_i)^2}{n'_i} $ ^ $ n_i^2 $ ^ $ \cfrac{n_i^2}{n'_i} $ ^ | 1 | | | | | | | | | | ... ||||||||| | $ \Sigma $ || | | | - | | - | | ===== Содержание отчёта ===== - Цель работы. - Краткое изложение основных теоретических понятий. - Постановка задачи с кратким описанием порядка выполнения работы. - Необходимые формулы, рисунки и таблицы. - Краткие выводы по полученным результатам. - Общий вывод по проделанной работе. - Код программы (если имеется). ===== Вопросы для самоконтроля ===== - Дать определение интервальных статистических оценок. - Сформулировать алгоритм нахождения доверительного интервала для математического ожидания при неизвестном СКО. - Сформулировать алгоритм нахождения доверительного интервала для СКО при неизвестном математическом ожидании случайной величины. - Дать определение статистической гипотезы. - Односторонние и двухсторонние критерии проверки статистических гипотез. - Ошибки первого и второго рода при проверке статистической гипотезы. - Мощность критерия. - Критерий Пирсона для проверки гипотезы о нормальном распределении исследуемой случайной величины. - Методика проверки гипотезы о нормальном распределении исследуемой случайной величины с помощью критерия Пирсона.