Вопрос 7. Генеральная совокупность и выборка. Объем выборки. Репрезентативность.
Генеральная совокупность - это множество всех мыслимых значений наблюдений, однородных относительно некоторого признака, которые могли быть сделаны.
Объем генеральной совокупности N.
Выборка – совокупность случайно отобранных наблюдений для непосредственного изучения из генеральной совокупности.
Выборка характеризуется:
– варианта- каждый элемент выборки.
- частота встречаемости- число наблюдений варианты.
Объем выборки - это количественная характеристика выборки. Это количество вариант в выборке. Это число случаев, включенных в выборочную совокупность.
Репрезентативность (фр. Representative - представляющий) - это соответствие характеристик выборки характеристикам генеральной совокупности.
Репрезентативность- это свойство выборки представлять параметры генеральной совокупности.
Вопрос 8 Статистическое распределение (вариационный ряд) Гистограмма.
Статистическое распределение - это совокупность вариант и соответствующих им частот .
|
|
Вариационный ряд - последовательность вариант, записанных в возрастающем порядке.
Гистограмма - это ступенчатая фигура, состоящая из смежных прямоугольников, построенных на одной прямой, основания которых одинаковы и равны ширине класса, а высота равна или частоте попадания в интервал или относительной частоте /n
Ширину интервала I можно определить по Формуле Стерджеса:
Вопрос 9. Характеристики положения (мода, медиана, выборочная средняя) и рассеяния (выборочная дисперсия и выборочное среднее квадратическое отклонение).
Мода (Мо) – наиболее часто встречающаяся варианта в данной совокупности.
Мода (Мо) - это такое значение варианты, что предшествующие и следующие за ней значения имеют меньшие частоты встречаемости.
Медиана (Ме) - это значение признака, относительно которого вариационный ряд делится на две равные части.
Выборочная средняя – это среднее арифметическое значение вариант статистического ряда:
Характеристики рассеяния определяют отклонение каждой варианты от средней арифметической.
Выборочная дисперсия – это среднее арифметическое квадратов отклонения вариант от их среднего значения:
Среднее квадратическое отклонение – стандартное отклонение- квадратный корень из выборочной дисперсии:
n – объем выборки
ni – частота встречаемости
xi – варианта
х – выборочное среднее
Вопрос 10 Оценка параметров генеральной совокупности по характеристикам ее выборки (точечная и интервальная)
Оценка параметра - это любая функция от значений выборки.
|
|
Параметры выборки:
1) Выборочное среднее
2) Выборочная дисперсия
Параметры генеральной совокупности:
1) Генеральное среднее
2) Генеральная дисперсия
Точечная оценка - это выборочная характеристика, используемая в качестве приближенного значения неизвестной генеральной характеристики.
- Определяется одним числом (точкой на числовой оси)
- Выборка должна быть большого объема.
- Дает лишь некоторое приближенное значение параметра.
Требование: несмещенная, состоятельная, эффективная.
Точечную оценку называют несмещенной, если ее математическое ожидание равно оценивающему параметру при любом объеме выборки.
1) Генеральное среднее равно математическому ожиданию выборочной средней. Следовательно:
Несмещенной оценкой генеральной средней (математического ожидания) служит выборочная средняя:
2) Генеральная дисперсия не равна математическому ожиданию выборочной дисперсии.
Следовательно: выборочная дисперсия- это смещенная оценка
генеральной дисперсии.
Тут можно сказать об исправленной дисперсии. (а можно и не сказать)
Исправленная дисперсия (более точная)
Генеральная дисперсия равна математическому ожиданию исправленной дисперсии.
Интервальная оценка - это числовой интервал, содержащий неизвестный параметр генеральной совокупности заданной вероятностью.
- Определяется двумя числами – границами интервала.
- Более точная, надежная и информативная, так как дает информацию о степени близости соответствующему теоретическому параметру.
- Используется, если выборка малого объема.
Вопрос 11. Доверительный интервал и доверительная вероятность.
Доверительный интервал — это интервал, в котором с той или иной заранее заданной вероятностью находится генеральный параметр.
,
|
где - генеральное среднее; - выборочное среднее;
-нормированный показатель распределения Стьюдента, с (n-1) степенями свободы, который определяется вероятностью попадания генерального параметра в данный интервал; х- средняя ошибка выборочной средней.
Доверительная вероятность P это такая вероятность, что событие 1-Р можно считать невозможным.
Признана достаточной для уверенного суждения о генеральных параметрах на основании известных выборочных показателей.
Обычно в качестве доверительных используют вероятности, близкие к 1. Тогда событие, что генеральный параметр попадет в этот интервал будет практически достоверным.
Вопрос 12 сравнение средних значений двух нормально распределенных генеральных совокупностей.
Схема проверки гипотезы:
1) Выдвигаем нулевую гипотезу H0. Это основная гипотеза.
Сущность H0: разница между сравниваемыми генеральными параметрами = 0, и различия, наблюдаемые между выборочными данными носят случайный характер.
или
2) Формулируем альтернативную гипотезу Н1 конкурирующую с Н0. Это логическое отрицание Н0.
3) Задаем уровень значимости критерия.
Уровень значимости критерия а - это вероятность ошибки отвергнуть Н0, если на самом деле она верна.
4) Для проверки нулевой гипотезы можно использовать параметрический критерий Стьюдента сравнения средних.
Величину критерия находим по формуле:
Обычно расчет ведется на ЭВМ.
Это отношение имеет t-распределение Стьюдента с степенями свободы.
5) По таблице известного распределения находим
6) Сравниваем
7) Выводы
1)Различие недостоверно.
2)Различие достоверно, значимо
Вопрос 13 Механические волны. Уравнение плоской волны. Параметры колебаний и волн. Энергетические характеристики.
1 ) Механическая волна -это распространение механических колебаний в упругой среде.
|
|
2) Уравнение волны описывает зависимость смещения S частиц среды от координаты Х и времени t:
A- амплитуда; ω - циклическая частота; t- время; X-координата; V- скорость волны; S- смещение
3) Параметры колебаний и волн:
Амплитуда А, м
Период Т, с- время одного полного колебания.
|
Длина волны , м- путь, пройденный волной за период.
Скорость волны v, м/с
Фаза, рад
Циклическая частотаω = 2πν