IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины

Ввиду ограниченного числа наблюдений статистический закон распределения обычно в какой-то мере отличается от теоретического. Возникает необходимость определить, является ли расхождение между статистическим и теоретическим законами распределения следствием ограниченного числа наблюдений или оно является существенным и связано с тем, что действительное распределение случайной величины не соответствует выдвинутой гипотезе.

Для проверки гипотезы о нормальном распределении рассматриваемой величины заполним таблицу 2.

Таблица 2

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru Границы классов IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru
                 
                 
                 
                 
                   
                   
  Сумма                

Для этого:

1. Произведите новую классификацию выборки: объедините интервалы, для которых IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru в один. После объединения количество интервалов IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

2. Левую границу первого интервала возьмите равной IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru , правую границу последнего возьмите равной IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

3. Вычислите теоретические вероятности IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru попадания варианты в каждом интервале по формуле

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru ,

где IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru , функция Лапласа IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

4. Вычислите частоты интервалов IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru и относительные частоты IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru с учетом объединения интервалов по формуле IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Для проверки гипотезы о нормальном распределении случайной величины в качестве меры расхождения между теоретическим и статистическим распределениями выберем случайную величину IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru (хи-квадрат) IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Заполнив таблицу 2, вычислите значение критерия IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru (хи-квадрат эмпирическое) по формуле IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Случайная величина IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru распределена по закону IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru с параметром IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru , называемым числом степеней свободы.

Число параметров нормального распределения IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Число степенной свободы IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Расхождение между статистическим и теоретическим распределениями является не существенным, если величина IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru не превышает критического значения IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

При уровне значимости IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru и числу степенной свободы IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru находим критическое значение IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Вывод:

Построим график теоретической плотности распределения

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Для этого возьмем IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru (значение, полученное до объединения интервалов) точек с абсциссами IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru из таблицы 1 и вычислим ординаты этих точек. Результат запишем в таблицу 3.

Таблица 3

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru
           
           
           
           
           
           
           
           
             

Вычислите: IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru , IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Для более точного построения графика вычислим точку максимума

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru ,

и точки перегиба IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru , IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru .

Сравним теоретическую и эмпирическую плотности распределения случайной величины:

Таблица 4

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru                
IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru                
IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru                

Сравнивая значения ординат плотности распределения случайной величины и плотности относительных частот, мы наблюдаем

IV. Проверка гипотезы о нормальном распределении случайной величины - student2.ru (значительное или незначительное)

отклонение этих величин друг от друга, что свидетельствует о

Наши рекомендации