Обработка результатов измерений. Пусть над случайной величиной Х производится ряд независимых опытов (наблюдений)
Пусть над случайной величиной Х производится ряд независимых опытов (наблюдений). В каждом из этих опытов случайная величина Х принимает определенное значение. Совокупность наблюдаемых значений величины называется простым статистическим рядом. Оформляется ряд в виде таблицы, в первой строке которой стоит номер опыта, а во второй – наблюдаемое значение случайной величины.
Например, испытываются 16 приборов, и фиксируется время работы прибора до выхода его из строя. По результатам опыта строится табл. 2.1, где
в первой строке записывается номер прибора, во второй строке – время работы его Тi в часах.
Таблица 2.1
№ | ||||||||||||||||
Тi,ч |
Ряд, записанный в порядке возрастания случайной величины, называется вариационным. В табл. 2.2 приведен вариационный ряд, полученный из табл. 2.1.
Таблица 2.2
№ | ||||||||||||||||
Тi, ч |
При большом числе наблюдений простой статистический ряд становится слишком громоздким. Для большей наглядности и компактности статистический материал подвергается дополнительной обработке.
Строится статистический ряд. Диапазон наблюдаемых значений величин вариационного ряда делят на интервалы или разряды. Подсчитывают количества значений mi, приходящихся на каждый i-й разряд. Это число делится на общее число наблюдений n. Находится статистическая вероятность , соответствующая данному разряду. Длины разрядов чаще всего берут одинаковыми. В табл. 2.3 представлен статистический ряд, полученный из табл. 2.2.
В первой строке таблицы записывают интервалы времени Dt в часах. Во второй строке – число сломавшихся приборов в данном интервале – mi. В третьей строке – статистическая вероятность в данном интервале – .
Таблица 2.3
Dt, ч | 0-20 | 20-40 | 40-60 | 60-80 | 80-100 |
mi | |||||
7/16 | 4/16 | 2/16 | 2/16 | 1/16 |
Математическое ожидание и дисперсия статистического материала, представленного в виде статистического ряда, определяются по формулам:
, (2.20)
, (2.21)
где – представитель разряда: среднее значение случайной величины в данном разряде;
– частота или статистическая вероятность разряда;
К – число разрядов.