Федеральное государственное автономное
Образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
_______________Институт Нефти и Газа______________________
институт
_________ МОДУС____________________________
кафедра
РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ
По Планирование эксперимента. Анализ и построение аналитических зависимостей.
тема
Преподаватель: Березина Э.В.
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент: ГБ:12-07 081200218 ________ Мчедлидзе Т.С.
номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
Красноярск,2013
Исследуем СВХ:
0,55 | 0,55 | 0,56 | 0,57 | 0,58 | 0,58 | 0,58 | 0,58 | 0,59 | 0,6 |
0,61 | 0,61 | 0,62 | 0,63 | 0,63 | 0,63 | 0,65 | 0,65 | 0,66 | 0,67 |
0,68 | 0,69 | 0,69 | 0,69 | 0,7 | 0,71 | 0,72 | 0,72 | 0,72 | 0,73 |
0,73 | 0,73 | 0,74 | 0,75 | 0,75 | 0,76 | 0,76 | 0,77 | 0,78 | 0,78 |
0,79 | 0,79 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,81 | 0,81 | 0,82 |
0,82 | 0,82 | 0,82 | 0,83 | 0,83 | 0,83 | 0,84 | 0,84 | 0,85 | 0,85 |
0,86 | 0,86 | 0,86 | 0,87 | 0,88 | 0,88 | 0,89 | 0,89 | 0,89 | 0,9 |
0,9 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,92 | 0,92 | 0,93 | 0,94 | 0,95 | 0,95 |
0,95 | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,97 | 0,97 | 0,98 | 0,98 | 1,01 | 1,02 |
1,02 | 1,03 | 1,03 | 1,04 | 1,05 | 1,06 | 1,08 | 1,09 | 1,1 | 1,1 |
=1, 1
=0, 55
R = - =1, 1- 0, 55=0, 55
|
|
Построим интервальный ряд. Для этого определим количество интервалов:
Определим шаг:
Таблица интегрального вариационного ряда:
Высота | |||||
0,55 | 0,62 | 0,58 | 1,745455 | ||
0,62 | 0,69 | 0,65 | 1,309091 | ||
0,69 | 0,76 | 0,72 | 2,036364 | ||
0,76 | 0,83 | 0,79 | 2,618182 | ||
0,83 | 0,89 | 0,86 | 1,890909 | ||
0,89 | 0,96 | 0,93 | 2,181818 | ||
0,96 | 1,03 | 1,00 | 1,454545 | ||
1,03 | 1,10 | 1,07 | 1,309091 | ||
Сумма | 6,60 |
Так как в промежутках нет частот , то объединять промежутки не надо.
Построим гистограмму и полигон относительных частот:
Определим основные числовые характеристики:
№ | ∙ | (( - ) 2) ∙ | (( - ) 3) ∙ | (( - ) 4) ∙ | ||
0,58 | 7,01 | 434,25 | -2612,3 | 15714,63 | ||
0,65 | 5,88 | 318,29 | -1892,82 | 11256,35 | ||
0,72 | 10,11 | 483,73 | -2843,44 | 16714,11 | ||
0,79 | 14,23 | 607,48 | -3529,07 | 20501,71 | ||
0,86 | 11,17 | 428,41 | -2459,35 | 14118,2 | ||
0,93 | 13,92 | 482,55 | -2736,98 | 15523,79 | ||
1,00 | 9,97 | 313,95 | -1759,1 | 9856,46 | ||
1,07 | 9,59 | 275,66 | -1525,63 | 8443,39 | ||
Сумма | 6,60 | 81,88 | 3344,3 | -19358,7 | 112128,68 |
Определим выборочное среднее :
;
Исправленная выборочная дисперсия :
;
Исправленное среднеквадратичное отклонение :
;
Коэффициент асимметрии :
;
Эксцесс :
0, 77;
Выборочный коэффициент вариации :
17,5%
Вывод:
1) По виду гистограммы и полигона относительной частоты можно предположить, что закон распределения СВХ отличается от нормального.
2) По значению выборочного коэффициента вариации можно сделать вывод, что выборка является однородной.
3) По значению коэффициента асимметрии (близкого к нулю) можно сказать, что функция распределения симметрична.
Выдвинем гипотезу, что выборка случайной величины X распределена по нормальному закону. Но не исключено, что в результате проверки гипотезы может произойти ошибка 2-го рода (принятие неверной гипотезы).
|
|
Проверим гипотезу о нормальном распределении случайной величины X с помощью статистических методов: рассмотрим критерий согласия Пирсона.
Уровень значимости
Составим таблицу для расчета :
;
∙ | -n∙ | ||||||||||
-∞ | 0,62 | -∞ | -1,527 | -0,5 | -0,4251 | 0,0749 | 7,49 | 4,51 | 2,726 | ||
0,62 | 0,69 | -1,527 | -1,06 | -0,4251 | -0,3554 | 0,0697 | 6,97 | 2,03 | 0,591 | ||
0,69 | 0,76 | -1,06 | -0,592 | -0,3554 | -0,2257 | 0,1397 | 12,9723 | 1,03 | 0,082 | ||
0,76 | 0,83 | -0,592 | -0,126 | -0,2257 | -0,0478 | 0,1779 | 17,79 | 0,21 | 0,002 | ||
0,83 | 0,89 | -0,126 | 0,34 | -0,0478 | 0,1331 | 0,1809 | 18,09 | -2,09 | 0,241 | ||
0,89 | 0,96 | 0,34 | 0,8 | 0,1331 | 0,2881 | 0,155 | 15,5 | -0,5 | 0,016 | ||
0,96 | 1,03 | 0,8 | 1,274 | 0,2881 | 0,398 | 0,1099 | 10,99 | -1,99 | 0,36 | ||
1,03 | +∞ | 1,274 | +∞ | 0,398 | 0,5 | 0,102 | 10,2 | -3,2 | 1,004 | ||
Сумма | 5,013 |
5,013
Теперь найдём по таблице значение:
(количество степеней свободы)
.
Вывод:
Т.к. , то можно считать, что СВХ распределена по нормальному закону, но возможно, что произошла ошибка 2 рода.
Отбросим лишние значения с помощью правила «3σ» и посчитаем для полученной выборки числовые характеристики ;S.
.
Получился доверительный интервал [0,4; ].Исходный интервал входит в рассчитанный доверительный, следовательно по правилу «3σ»,, в выборке лишних значений нет.
Исследуем СВY:
=70
=15
Построим интервальный ряд. Для этого определим количество интервалов:
Определим шаг:
Таблица интегрального вариационного ряда:
Высота | |||||
15,00 | 21,88 | 18,44 | 0,01 | ||
21,88 | 28,75 | 25,31 | 0,01 | ||
28,75 | 35,63 | 32,19 | 0,03 | ||
35,63 | 42,50 | 39,06 | 0,02 | ||
42,50 | 49,38 | 45,94 | 0,02 | ||
49,38 | 56,25 | 52,81 | 0,03 | ||
56,25 | 63,13 | 59,69 | 0,01 | ||
63,13 | 70,00 | 66,56 | 0,01 | ||
Сумма |
Построим гистограмму и полигон относительных частот:
Определим основные числовые характеристики:
№ | ∙ | (( - )2)∙ | (( - )3)∙ | (( - )4)∙ | ||
18,44 | 165,93 | 4465,58 | -99470,8 | |||
25,31 | 253,12 | 2371,6 | -36522,64 | |||
32,19 | 643,75 | 1453,51 | -12391,19 | |||
39,06 | 664,06 | 46,28 | -76,36 | |||
45,94 | 597,19 | 354,9 | 1854,39 | |||
52,81 | 1056,25 | 2928,2 | 35431,22 | |||
59,69 | 358,12 | 2160,3 | 40991,76 | |||
66,56 | 332,81 | 3341,11 | 86367,76 | |||
Сумма | 4071,25 | 17121,5 | 16184,13 |
Определим выборочное среднее :
;
Исправленная выборочная дисперсия :
;
Исправленное среднеквадратичное отклонение :
;
Коэффициент асимметрии :
;
Эксцесс :
;
Выборочный коэффициент вариации :
32%
Вывод:
1) По виду гистограммы и полигона относительной частоты можно предположить, что закон распределения СВХ отличается от нормального.
2) По значению выборочного коэффициента вариации можно сделать вывод, что выборка является однородной.
3) По значению коэффициента асимметрии (близкого к нулю) можно сказать, что функция распределения симметрична.
Выдвинем гипотезу, что выборка случайной величины X распределена по нормальному закону. Но не исключено, что в результате проверки гипотезы может произойти ошибка 2-го рода (принятие неверной гипотезы).
Проверим гипотезу о нормальном распределении случайной величины X с помощью статистических методов: рассмотрим критерий согласия Пирсона.
Уровень значимости
Составим таблицу для расчета :
|
|
;
∙ | -n∙ | ||||||||||
(-)∞ | 21,88 | (-)∞ | -1,4396 | -0,5 | -0,4251 | 0,0749 | 7,49 | 1,51 | 0,30 | ||
21,88 | 28,75 | -1,4396 | -0,9142 | -0,4251 | -0,3264 | 0,0987 | 9,87 | 0,13 | 0,00 | ||
28,75 | 35,63 | -0,9142 | -0,3888 | -0,3264 | -0,1517 | 0,1747 | 17,4 | 2,53 | 0,37 | ||
35,63 | 42,50 | -0,3888 | 0,1366 | -0,1517 | 0,0517 | 0,2034 | 20,3 | -3,34 | 0,55 | ||
42,50 | 49,38 | 0,1366 | 0,6620 | 0,0517 | 0,2454 | 0,1937 | 19,3 | -6,37 | 2,09 | ||
49,38 | 56,25 | 0,6620 | 1,1874 | 0,2454 | 0,383 | 0,1376 | 13,7 | 6,24 | 2,83 | ||
56,25 | 63,13 | 1,1874 | 1,7129 | 0,383 | 0,4554 | 0,0724 | 7,24 | -1,24 | 0,21 | ||
63,13 | (+)∞ | 1,7129 | (+)∞ | 0,4554 | 0,5 | 0,0446 | 4,46 | 0,54 | 0,07 | ||
Сумма | 6,42 |
Вычислим выборочное значение статистики критерия :
Теперь найдём по таблице значение .
.
Вывод:
Т.к. , то можно считать, что СВХ распределена по нормальному закону, но возможно, что произошла ошибка 2 рода.
Отбросим лишние значения с помощью правила «3σ» и посчитаем для полученной выборки числовые характеристики ; .
Следовательно, в ходе проверки правила «3σ», пришли к тому, что первоначально данный интервал входит в интервал , поэтому лишних значений нет.
Построение и анализ аналитических зависимостей.
Находим коэффициент корреляции и делаем вывод:
=0,75
Строим линейную регрессию Y на X и X на Y:
; → y=68,34 x-14,84
; → x=0,008 y+0,48
α=1, 3° (Градус).
Вывод:
Т.к. коэффициент корреляции , то можно с уверенностью утверждать, что между X и Y существует линейная зависимость.
Исследуем уравнение регрессии Y на X:
Исследуем параметры уравнения регрессии:
а) найдем стандартные ошибки
= 0,19.
Оценим значение коэффициента
Оценим значение коэффициента
б) Проверим значимость параметра Сравним и сделаем вывод:
Критическая точка распределения Стьюдента ;
;
Проверим условие:
Вывод:
Т.к. > 1,984, то считаем, что коэффициент а - значимый.
Проверим значимость параметра b. Сравним и сделаем вывод:
Проверим условие:
Вывод: Т.к. >1,984, то считаем, что коэффициент b - значимый.