МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ
Точечные и интервальные оценки.
Оценки неизвестных параметров бывают двух видов - ТОЧЕЧНЫЕ И ИНТЕРВАЛЬНЫЕ.
ТОЧЕЧНАЯ
ОЦЕНКА - оценка имеющая конкретное числовое значение. Например, среднее
арифметическое:
где:
X - среднее арифметическое
(точечная оценка МО);
x1,x2,...xn -
выборочные значения; n - объем выборки.
ИНТЕРВАЛЬНАЯ ОЦЕНКА - оценка представляемая интервалом значений, внутри
которого с задаваемой исследователем вероятностью находится истинное значение
оцениваемого параметра. Интервал в интервальной оценке называется
ДОВЕРИТЕЛЬНЫМ ИНТЕРВАЛОМ, задаваемая исследователем вероятность
называется ДОВЕРИТЕЛЬНОЙ ВЕРОЯТНОСТЬЮ. В практике статистических
вычислений применяются стандартные значения доверительной вероятности:
0,95,
0,98 и 0,99 (95%, 98% и 99% соответственно). Например, интервальная оценка
МО
(3,8) при доверительной вероятности 0,95. Это означает, что
МО лежит в пределах
от 3 до 8 с вероятностью 0,95, следовательно вероятность того, что
МО меньше 3
или больше 8 не превышает 0,05.
Очевидно, что чем
выше доверительная вероятность, тем выше точность оценки, но шире доверительный
интервал. Отсюда следует - ДЛЯ НЕПРЕРЫВНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН ВЕРОЯТНОСТЬ
ТОГО, ЧТО ТОЧЕЧНАЯ ОЦЕНКА (ширина доверительного интервала равна 0) СОВПАДЕТ С
ЛЮБЫМ ЗАДАННЫМ ЗНАЧЕНИЕМ ИЛИ ОЦЕНИВАЕМЫМ ПАРАМЕТРОМ РАВНА 0.
Таким образом, точечная оценка имеет смысл лишь
тогда, когда приведена характеристика рассеяния этой оценки (дисперсия). В
противном случае она может служить лишь в качестве исходных данных для
построения интервальной оценки.
Вычисление интервальной оценки рассмотрим на примере интервальной оценки МО для случайной величины подчиняющейся нормальному закону распределения. Границы доверительного интервала определятся по формулам:
Xmin =
X
- T(ν,P)*S/(n)1/2
где: Xmin, Xmax - нижняя и верхняя
границы интервала;
X
- среднее
арифметическое (точечная оценка МО);
n -
объем выборки;
T(ν,P) - поправочный
коэффициент, называемый T-статистика, величина которого определяется значением
задаваемой доверительной вероятности p и числом степеней свободы
ν
(ν=n-1);
S = [(x1 - X)2 + (x2 - X)2 + ... + (xn - X)2]1/2 - корень квадратный из оценки дисперсии случайной величины X
ЧИСЛО СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ СТАТИСТИКИ - число независимых случайных величин, по которым вычисляется данная статистика. Например, при вычислении среднего арифметического все случайные величины в выборке x1,x2,...,xn независят друг от друга. В оценке S из n отклонений вида (xi - X)2 независимы только n-1 (т.к. в формуле присутствует X, то по любому набору n-1 отклонений вычисляется n-ое).
Проверьте усвоение Предыдущий раздел Следующий раздел Оглавление