Основные понятия моделирования. Виды моделирования. Этапы создания модели. Задачи математического программирования, страница 13

Поэтому, если окажется что это равенство не выполняется, то это является первым признаком наличия стохастической зависимости между X и Y. Часть стохастической связи между X и Y, которая сказывается на отличии  левой  части  от правой, называется корреляция. Необходимым и достаточным условием корреляции служит неравенство:

Коэффициент корреляции определяется по формуле:

, а числитель этой дроби  называется корреляционным моментом.

Рассмотрим  основные  свойства коэффициента корреляции:

1.      

 

2.    

Связь между величинами X, Y можно описать линейной функцией. Если модуль  описывается квадратной функцией  . Если  , то величины  X, Y  не описываются удовлетворительно максимальной зависимостью. Если  , то эти величины являются независимы.

Для системы двух СВ X иY измеренные данные можно представить  в виде корреляционной таблицы.

Таблица 1                                   

n

В этой  таблице значение  - значение, которое принимает СВ x;  - значения, которые принимает СВ y. Один опыт характеризуется изменением величин X и Y . Не исключается, что в некоторых опытах будут встречаться те же самые значения  X и Y. Величины   описывают частоты встреч  ситуации, когда X и Y принимают определенное значение; - описывает сколько раз среди всех проводимых опытов встретилась ситуация, когда . В последнем столбце  - сумма по всем величинам

Сумма всех частот 

Таким образом,  каждому значению  соответствует распределение значений  с некоторыми частотами .

Пример               Исследуется пассажиропоток для определенного маршрута троллейбуса

x - номер остановки,

y – количество пассажиров в троллейбусе на этой остановке.

Цель расчета: построить теоретическую зависимость y и x , чтобы обосновать необходимость строительства на некотором  промежутке остановки. По результатам  измерений получены значения.

                                                                                                                 Таблица 2

X\Y

0

1

60

1

10

15

2

2

7

10

1

10

2

4

7

n

Подсчет ведется в течение одного дня. За это время троллейбус много  раз проезжает по  кольцу. Числа в таблице означают, что на 2 остановке  пассажир 1 встречается 10 раз. В результате расчетов будет найдена зависимость Y(X). Эта зависимость позволяет получить данные по тем областям, где отсутствует эксперимент и выполнить аппроксимацию.

Берем среднее значение для каждого X

                                                                                                   Таблица 3

X

X1

X2

Xk

частота

Среднее значение вычисляется по строке. Для X2:

Таким образом, между X и средним значением Y среднее по X существует функциональная зависимость                                            (*)

Аналогично вычисляя по столбцу можно построить таблицу

Y

частота

Для :                  

Если между величиной Y и  имеется некоторая зависимость, то имеет место стохастическая или корреляционная связь между X и  :

                                           (**)