При , откуда
, т.е. если согласны на ошибку в 3 случаях из 1000, то можем использовать «правило
».
Поскольку в (1.46') входит, как правило, заранее неизвестная
величина , то она заменяется несмещенной
статистической оценкой
, причем
(1.50)
Из общих соотношений (1.46') можно получить формулы для одномерной
линейной модели , а именно:
,
(1.51)
где
.
1.2) Интервальная оценка линейной регрессии .
Учитывая, что и
, получим
, (1.52)
а тогда дисперсия может быть рассчитана по формуле
(1.53)
В частном случае, когда , можно получить
(1.54)
Границы доверительного интервала находятся аналогичным образом
где при расчете по формуле (1.53) или (1.54) вместо
подставляется (1.50).
2) Малые выборки
2.1) Интервальные оценки параметров модели .
При формировании интервальных оценок приходится иметь дело со случайной величиной
Зная распределение и задавшись надежностью оценок, т.е.
доверительной вероятностью
, можно с помощью соотношений типа (1.47) – (1.49) определить доверительный интервал для оценок
.
При большой выборке (ориентировочно )
оценка
близка к константе
, поэтому распределение
близко к нормальному. При малой выборке
распределение
существенно отличается от нормального, и
это должно учитываться при формировании интервальных оценок. Чтобы найти
распределение
, рассмотрим предварительно два
вспомогательных, но широко используемых в статистике, типа случайных величин и
их распределений.
а) –распределение.
Пусть — независимые случайные величины со
стандартным нормальным распределением. Рассмотрим случайную величину
(1.55)
Тогда можно показать, что плотность вероятности случайной величины , называемая
–распределением с
степенями свободы, имеет вид
для. f > 1, (1.56)
где ,
причем
.
Кривая –распределения одновершинная, ассиметричная
и асимптотически приближается к оси абсцисс. С ростом
вершина сдвигается вправо и
–распределение стремится к нормальному.
Поскольку
, то максимум в районе f.
б) Распределение Стьюдента (псевдоним английского статистика
Госсета) или –распределение.
Пусть случайная величина имеет стандартное нормальное
распределение, т.е.
, а случайная величина
—
–распределение с
степенями свободы, т.е.
, причем
и
независимы. Тогда можно показать, что
плотность вероятности случайной величины
(1.57)
называемая распределением Стьюдента с степенями свободы, имеет вид
.
(1.58)
Функция четная. При малых
она более плоская, чем кривая стандартного
нормального распределения, но с ростом
приближается к распределению
.
Распределению Стьюдента подчинено, например, отношение
где ,
, …,
— взаимно независимые нормально
распределенные центрированные случайные величины с дисперсией
.
Это становится очевидным, если представить в виде
где
Возвращаясь к вопросу о распределении случайной величины
представим ее в виде
Ясно, что случайная величина в числителе подчиняется стандартному
нормальному распределению . С учетом (1.46') случайную величину в знаменателе можно записать в форме
,
а значит
Можно доказать, что случайные величины в числителе и знаменателе и
взаимно независимы, причем
, а
, а тогда
.
Следовательно, выполняется соотношение
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.