Нормальный закон распределения

Содержание

Слайд 2

План лекции: Закономерности нормального распределения Кривая нормального распределения и ее характеристики

План лекции:

Закономерности нормального распределения
Кривая нормального распределения и ее характеристики
Интервальные оценки
Генеральная и

выборочная совокупности
Сравнение теоретических и эмпирических распределений
Основные этапы исследования
Слайд 3

Нормальный закон распределения случайных величин Нормальное распределение возникает тогда, когда на

Нормальный закон распределения случайных величин

Нормальное распределение возникает тогда, когда на

изменение случайной величины действует множество различных независимых факторов, каждый из которых в отдельности не имеет преобладающего значения.
Слайд 4

ЗАКОНОМЕРНОСТИ НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ: Параметр μ характеризует математическое ожидание (среднее арифметическое) случайной

ЗАКОНОМЕРНОСТИ НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ:

Параметр μ характеризует математическое ожидание (среднее арифметическое) случайной величины,

являясь центром распределения и наиболее вероятным значением. Изменение математического ожидания не влияет на форму кривой, а только вызывает ее смещение вдоль оси x.
Параметр σ характеризует изменчивость случайной величины (меру растянутости кривой вдоль оси x): чем больше σ, тем больше кривая растянута.
График нормальной кривой симметричен относительно прямой x=μ (одинаковые по абсолютной величине отрицательные и положительные отклонения случайной величины от центра равновероятны).
Слайд 5

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ: По мере увеличения разности (x–μ) значение f(x) убывает. Это

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ:

По мере увеличения разности (x–μ) значение f(x) убывает. Это значит,

что большие отклонения менее вероятны, чем малые. При (x–μ) значение f(x) стремится к нулю, но никогда его не достигает.

Кривая нормального распределения

Слайд 6

Функция распределения вероятностей: Функция плотности распределения вероятностей:

Функция распределения вероятностей:

Функция плотности распределения вероятностей:

Слайд 7

Вероятность попадания значения случайной величины в интервал от а до b:

Вероятность попадания значения случайной величины в интервал от а до

b:

причем Ф(–t) = 1– Ф(t)

Характеристики кривой:
Коэффициент асимметрии
Показатель эксцесса

Слайд 8

КОЭФФИЦИЕНТ АСИММЕТРИИ А>0 - правоасимметричные, А f(x) X

КОЭФФИЦИЕНТ АСИММЕТРИИ

А>0 - правоасимметричные,
А<0 - левоасимметричные

f(x)

X

Слайд 9

ПОКАЗАТЕЛЬ ЭКСЦЕССА f(x) Х

ПОКАЗАТЕЛЬ ЭКСЦЕССА

f(x)

Х

Слайд 10

Интервальные оценки нормированное отклонение х – μ=σt 1σ – 68,3%; 2σ

Интервальные оценки

нормированное отклонение

х – μ=σt

1σ – 68,3%;

2σ – 95,5%;

– 99,7% всех вариант
Слайд 11

Доверительные вероятности и доверительные интервалы Вероятности 0,95 и 0,99 (95% и

Доверительные вероятности и доверительные интервалы

Вероятности 0,95 и 0,99 (95% и 99%)

– доверительные вероятности
Δх=±σt – доверительный интервал

α=1 – Р уровень значимости

Слайд 12

Генеральная и выборочные совокупности Наиболее общую совокупность, подлежащих изучению объектов называют

Генеральная и выборочные совокупности

Наиболее общую совокупность, подлежащих изучению объектов называют генеральной.
Выборка

считается репрезентативной, если каждый объект выборки отобран случайно из генеральной совокупности, то есть все объекты имеют одинаковую вероятность попасть в выборку.
Слайд 13

Сравнительная характеристика Средняя квадратическая ошибка (стандартная ошибка) s σ Среднее квадратическое

Сравнительная характеристика

Средняя квадратическая ошибка (стандартная ошибка)

s

σ

Среднее квадратическое отклонение

μ

Математическое
ожидание

Выборочная

Генеральная

Совокупность

Характеристики

значение генеральной средней
с

доверительным интервалом
Слайд 14

Сравнение теоретических и эмпирических распределений Нулевая гипотеза. Согласно этой гипотезе первоначально

Сравнение теоретических и эмпирических распределений

Нулевая гипотеза. Согласно этой гипотезе первоначально принимается,

что между эмпирическим и теоретическим распределением признака в генеральной совокупности достоверного различия нет.
Слайд 15

Средние квадратические ошибки sА (асимметрии) и sЕ (эксцесса) Для достаточно большой

Средние квадратические ошибки sА (асимметрии) и sЕ (эксцесса)

Для достаточно большой

выборки (n>30), если показатели асимметрии (А) и эксцесса (Е) в два и более раза превышают показатели их средних квадратических ошибок, гипотезу о нормальности распределения нужно отвергнуть.
Слайд 16

Сравнение теоретических и экспериментальных распределений по: а) критерию Колмогорова – Смирнова,

Сравнение теоретических и экспериментальных распределений по:
а) критерию Колмогорова

– Смирнова,
б) критерию Пирсона.
Пунктирная линия – эмпирическое распределение, сплошная – теоретическое распределение.
Слайд 17

Критерий Пирсона где mi – экспериментальные частоты попадания значения случайной величины

Критерий Пирсона

где mi – экспериментальные частоты попадания значения случайной величины

в интервал,
npi – теоретические частоты.
Слайд 18

Число степеней свободы – это общее число величин, по которым вычисляются

Число степеней свободы – это общее число величин, по которым вычисляются

соответствующие статистические показатели, минус число тех условий, которые связывают эти величины, то есть уменьшают возможности вариации между ними. Число степеней свободы определяется по следующей формуле:
df=k–r–1, где k – число интервалов, r – число параметров предполагаемого распределения. Для нашего случая r=2, следовательно, df=k–3.
По заданному уровню значимости (α) и числу степеней свободы df, находим критическое значение χ2кр (α,df).
Если χ2эмп <χ2кр гипотеза о согласии эмпирического и теоретического распределения не отвергается.
Слайд 19

Основные этапы исследования: Сгруппировать исследуемый ряд по классам. Подсчитать середины интервалов

Основные этапы исследования:

Сгруппировать исследуемый ряд по классам. Подсчитать середины интервалов и

частоты попадания в интервал.
Построить гистограмму и полигон распределения.
Найти эмпирическую функцию распределения и построить ее график.
Вычислить числовые (точечные) характеристики распределения.
Найти интервальные оценки для генеральной средней.
Проверить гипотезу о том, что генеральная совокупность, из которой извлечена выборка, распределена по нормальному закону, используя критерий Пирсона χ2.