Перейдем теперь к распределениям связанным с нормальными.
3.5.6.1. –
распределение.
К –
распределению можно придти, рассматривая следующую задачу. Пусть
независимые СВ, имеющие стандартное
нормальное распределение (среднее значение равно нулю, а дисперсия – единице).
Тогда СВ
имеет
–
распределение с n степенями свободы
В общем случае параметр n может быть любым положительным числом
.
Таким образом, как это
уже отмечалось, – распределение является частным
случаем гамма – распределения, рассмотренного выше.
– распределение
является одним из, трех важнейших распределений выборочных статистик (
– распределение, распределение Стьюдента и
F – распределение). Прежде чем
обсуждать эту проблему напомним определение выборочной статистики.
Если – результаты наблюдений (измерений),
полученных в ходе выполнения n
независимых повторений случайного эксперимента, связанного со случайной
величиной x, имеющей ПВ
, которая полностью или частично
неизвестна, то вектор
называется выборкой объема n из генеральной совокупности с
распределением
. Можно дать и более короткое
определение [4].
Выборкой называют последовательность независимых одинаково распределенных случайных величин.
Выборочными статистиками
или выборочными характеристиками называют функции от выборки (выборочных
значений ).
Примерами статистик могут
быть выборочные моменты порядка k. Начальные и центральные
. Для выборочных моментов
и
в
литературе обычно используют специальные обозначения
и
. Отметим, что будучи функцией СВ
выборочная статистика является случайной величиной.
Важной задачей статистики является сравнение эмпирического (полученного на основе выборки) и теоретического (или гипотетического) распределений.
Напомним, как строится эмпирическое распределение.
Весь диапазон возможных
значений наблюдаемой СВ делится на классы (области), т.е. указывается
последовательность примыкающих друг к другу полуинтервалов , причем крайние интервалы
и
являются
полубесконечными. Обычно конечные интервалы
, их в
статистике называют карманами, выбирают одинаковыми. Затем подсчитывают
– число элементов выборки, попавших в
полуинтервал
и теоретическую вероятность
попадания результатов измерения в этот
интервал
,
где –
разбиение интервала
, о котором шла речь выше.
После этого вычисляется
статистика , называемая статистикой
Пирсона, доказавшим, что при
записанная статистика
имеет распределение
с
степенью
свободы и, что очень важно, не зависит от вида теоретического распределения
. Пользуясь таблицами или соответствующими
программными пакетами, можно проверить гипотезу о соответствии эмпирического и
теоретического распределений [4].
Очевидно, что есть евклидово расстояние
между вектором
,
компонентами которого являются эмпирические частоты
попадания
наблюдаемых величин в
и вектором
, у которого компоненты – теоретические
вероятности
попадания наблюдений в
.
Компонентами весового
вектора являются величины обратные вероятностям
. При практическом использовании критерия
согласия χ–квадрат Пирсона для простой гипотезы – так называется рассмотренная
задача, надо добиваться за счет n и выбора числа карманов m, чтобы для всех
выполнялось бы условие
.
3.5.6.2. Распределение Стьюдента. (t – распределение)
Рассмотрим СВ , где x и z –
независимые СВ, причем x имеет
стандартное нормальное распределение
, а z –
– распределение
с n степенями свободы. Тогда ПВ
случайной величины h имеет
вид
,
и называется распределением Стьюдента с n степенями свободы. При n= 1 распределение Стьюдента переходит в уже знакомое нам распределение Коши. Распределение Стьюдента распространяется и на случай нецелых значений n = a >0.
Моменты распределения
Стьюдента равны и
при
. Вспомним, что распределение Коши моментов
не имеет.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.