Изучение законов распределения и получение числовых характеристик случайной величины, расчёт коэффициента корреляции и уравнения регрессии, страница 2

Поддиапазон изменения, хi

Частота, ni

Вероятность Рi

Накопленная вероятность SРi

1

48,2-42,62

2

0,04

0,04

2

42,62-37,04

3

0,06

0,10

3

37,04-31,46

3

0,06

0,16

4

31,46-25,88

11

0,22

0,38

5

25,88-20,3

11

0,22

0,60

6

20,3-14,72

14

0,28

0,88

14,72-9,1

6

0,12

1,00

Строим гистограммы распределения случайной величины х (по частным и накопленным частотам).

Рис.1. Гистограмма распределения  xi  от Pi                   

  Рис.2. Гистограмма распределения xi  от SPi

 

 

Для y делаем аналогичные расчеты:

ymin = 26,76,    ymax = 71,04.

D =  ymax – ymin = 71,04 – 26,76 = 44,28.

m =  – шаг поддиапазона.

к – число поддиапазонов, равное 7.

Находим частоту попадания случайных величин в каждый из интервалов  и составляем вспомогательную табл.3, для построения гистограмм.

Таблица3

Поддиапазон изменения, yi

Частота, ni

Накопленная частота, Sni

Вероятность Рi

Накопленная вероятность SРi

1

71,04-64,72

7

3

0,06

0,06

2

64,72-58,4

13

24

0,42

0,48

3

58,4-52,08

6

41

0,34

0,82

4

52,08-45,76

9

44

0,06

0,88

5

45,76-39,44

7

50

0,12

1,00

6

39,44-33,12

5

7

33,12-26,76

3

Строим гистограммы распределения случайной величины y (по частным и накопленным частотам).

        

Рис.3. Гистограмма распределения yi  от Pi.                         Рис.4. Гистограмма распределения yi от SPi

II. Получение начальных и центральных моментов выборочного

распределения

Начальные моменты выборочного распределения рассчитываются по формуле:

 где

MS начальный момент s-гo порядка; xi  i-ое значение случайной величины, i=1, 2, ... N.

Центральные моменты рассчитываются по формуле:

 где

тS  центральный момент s-гo порядка; – среднее арифметическое,  (на-чальный момент первого порядка).

Наиболее часто в практике используется центральный момент второго порядка (оценка дисперсии):

а также (среднее квадратичное отклонение).

Для оценки формы кривой распределения используются центральные моменты третьего и четвёртого порядков, которые вычисляются по формулам:

Таблица 4

Значения начальных и центральных моментов

М1

М2

М3

М4

m1

m2

m3

m4

52,85

2852,048

156872,2

8776514,315

-21,3808

609,2889

-18724,4

605099,2

Для оценки степени асимметрии распределения используется коэффициент асимметрии:

.

;       .

а для оценки характеристики степени «крутости» – показатель эксцесса:

Для оценки близости распределения к нормальному рассчитываются вспомогательные коэффициенты:

и

Если , a то закон распределения можно считать нормальным.

По расчету получаем следующее:

-1,21  <  0,66,

-1,4    <  1,24.

            Вывод: т.к. условия , a соблюдаются, то можно сделать вывод о том, закон распределения можно считать нормальным.

III. Получение коэффициента корреляции

Вычисление коэффициента корреляции удобно производить по следующей формуле:

IV. Нахождение теоретической линии регрессии

Для нахождения по методу наименьших квадратов коэффициентов линейного уравнения Y=a+bxможно воспользоваться следующими формулами:

 

;

остаточная дисперсия:

;

.

Рис.5. Линия регрессии

            Вывод: При х2 (% твердого на выходе мельницы) и y2(+100 мкм на выходе мельницы) мы наблюдаем прямо пропорциональную зависимость между х и у, т.е. при увеличении x значение у увеличивается.