Следствие теоремы Чебышева обосновывает принцип среднего арифметического случайных величин, постоянно используемый на практике:
пусть произведено п независимых измерений некоторой величины, истинное значение которой а (оно неизвестно). Результат каждого измерения есть СВ Хi. Согласно следствию, в качестве приближенного значения величины а можно взять среднее арифметическое результатов измерений
Равенство тем точнее, чем больше п.
На теореме Чебышева основан также широко применяемый в статистике выборочный метод, суть которого в том, что о качестве большого количества однородного материала можно судить по небольшой его пробе.
Теорема Чебышева подтверждает связь между случайностью и необходимостью: среднее значение случайной величины
практически не отличается от неслучайной величины
Пример 2. Глубина моря измеряется прибором, не имеющим систематической ошибки. Среднее квадратическое отклонение измерений не превосходит 15м. Сколько нужно сделать независимых измерений, чтобы с вероятностью, не меньшей 0,9, можно было утверждать, что среднее арифметическое этих измерений отличается от а (глубины моря) по модулю меньше, чем на 5 м?
|
|
Обозначим через Xi результаты п независимых измерений глубины моря.
Нужно найти число п, которое удовлетворяет неравенству:
где Mхi = а, что означает отсутствие при измерениях систематической ошибки (т. е. измерения производятся с одинаковой точностью).
По условию: ε= 5, С = 225, так как σ = = 15м. Отсюда
т.е.
Следовательно, измерение нужно проводить не менее 90 раз.