Список вопросов и задач (1124669), страница 2
Текст из файла (страница 2)
9. На дороге, соединяющей города А и D, находятся поселки В и С. (Порядок следования: А, В, С, D.) Были измерены расстояния между А и С, между В и С, между В и D), а. также между А и D), которые дали результаты x, у, z и w соответственно. Будем считать результаты измерений независимыми случайными величинами. отличающимися от истинных расстояний за счет случайных слагаемых (ошибок измерения) вида Укажите наилучшие оценки для расстояний между В и С и между A и D. Найдите их дисперсии, а также оценку для неизвестной величины
.
VIII. Доверительные интервалы.
1. Даны результаты n= 6 независимых измерений некоторой неизвестной величины a:
2.30; 1.96; 2.05; 2.15; 1.98; 1.93.
Примем статистическую модель, согласно которой каждое измерение представляет собой сумму , где
- случайная величина (ошибка), распределенная нормально, причем
. Дисперсия ошибки
- неизвестна. Укажите для а доверительные интервалы, выбрав доверительные вероятности 0.90, 0.95 и 0.99.
2. Пусть наблюдения образуют простую линейную регрессию по переменной х, т.е.
, где а и b - неизвестные параметры,
заданы,
суть независимые
, причем
неизвестна.
а) Указать правило для интервального оценивания b (коэффициента наклона).
b) Для данного значения х рассмотрим прогноз для у: , где
- оценки,
полученные по указанным выше наблюдениям. Указать доверительные интервалы
для а + bх, основываясь на свойствах .
3. По выборке объема n из равномерного распределения на отрезке , где
- неизвестный параметр, построить для
доверительные интервалы, основанные на статистике
4. По выборке из показательного распределения с параметром > 0 построить для неизвестного нижнюю доверительную границу (заданной доверительной вероятности).
IX. Проверка статистических гипотез.
1. О распределении случайной величины Х есть две гипотезы: и
.
Гипотеза : Х распределено по нормальному закону
.
Гипотеза : Х распределено равномерно на отрезке [-3,3].
Каков вид допустимых решающих правил, если решение (выбрать или
) надо принять по одному наблюдению?
2. Дана выборка из распределения Пуассона с параметром , > 0. Укажите вид наиболее мощного критерия для проверки гипотезы (
- задано) против
.
3. В схеме простой линейной регрессии с гауссовскими ошибками предложите критерии для проверки гипотез , где a, b - коэффициенты пересечения и наклона соответственно.
4. Из однофакторной модели наблюдений следуют модели
, где
- неизвестные параметры,
- независимые
величины. Укажите вид критерия для проверки
и распределение критериальной статистики (при гипотезе и при альтернативе
: среди чисел
есть различные).
5. Пусть - статистика ранговых сумм Уилкоксона, где
- объем первой выборки,
а) Вычислить распределение для m = 3, n = 2 в случае, когда выборки однородны.
b) Доказать, что для однородных выборок распределение симметрично.
d) Каково предельное распределение статистики (если нужно, нормированное)
d1) для однородных выборок? d2) для выборок, отличающихся сдвигом?
6. Пусть - две независимые выборки из непрерывных распределений. Как известно, для проверки их однородности в гауссовском случае применяют статистику Стьюдента
. Рассмотрите аналог статистики t, который возникает при замене наблюдений их рангами (в объединенной совокупности). Покажите, что эта статистика эквивалентна статистике ранговых сумм Уилкоксона.
7. Пусть - две независимые выборки из
и
соответственно. Укажите статистический критерий для проверки гипотезы
против альтернативы
X. Оценки наибольшего правдоподобия.
1. Испытания Бернулли.
а) По результатам n испытаний Бернулли найти для вероятности успеха оценку наибольшего правдоподобия.
b) Рассмотрим испытания Бернулли с m > 2 исходами, которые обозначим через а их (неизвестные) вероятности - через
. Пусть
обозначают (случайные) количества зарегистрированных в п испытаниях исходов
соответственно. Найти для
оценки наибольшего правдоподобия.
с) Таблицы сопряженности. Каждый объект некоторой (бесконечной) совокупности может быть классифицирован по признакам A и В. Признак A принимает r значений - , признак В - s значений -
. Каждый объект обладает некоторой комбинацией
признаков A и B. Пусть
обозначает вероятность того, что случайно выбранный объект обладает комбинацией признаков
:
. Пусть
- зарегистрированные частоты (числа появлений) комбинаций
, при случайном выборе n объектов. Таблицу частот
называют таблицей сопряженности признаков. Важная статистическая гипотеза - о независимости признаков А и В. В этом случае
где
3адача: отправляясь от таблицы сопряженности, найти для
оценки наибольшего правдоподобия в предположении, что признаки независимы.
2. Испытания на надежность. Случайное время службы прибора до его отказа распределено по показательному закону с неизвестным параметром (
для
). Для определения
на испытания поставили n приборов. Рассмотрите три плана испытаний, и в каждом найдите для
оценку наибольшего правдоподобия:
а) испытание проводят до отказа всех приборов;
b) испытание проводят в течение заранее установленного времени Т;
с) испытание останавливают в момент регистрации r-го отказа.
3. Пусть - выборка из равномерного распределения на отрезке [а,b]. Найти оценки наибольшего правдоподобия
а) для а,b;
b) для b, считая а = 0;
с) для а, считая b = 1 + а.
4. Дана выборка из двустороннего показательного распределения с плотностью где
- неизвестные параметры,
. Найти для а и
оценки наибольшего правдоподобия.
5. Мы наблюдаем величины , которые следуют статистической модели
, где
- известные константы, параметр
неизвестен;
независимые одинаково распределенные случайные величины. Дать для
оценку наибольшего правдоподобия в каждом из следующих случаев:
b) распределено по двустороннему показательному закону - с плотностью
где > 0 - неизвестный параметр;
с) распределены равномерно на отрезке [-1,1].