lr4 (543709), страница 2
Текст из файла (страница 2)
где t2 - квантиль порядка 1- РД распределения хи-квадрат с n-1 степенями свободы.
Задание: определить верхние доверительные границы для а и с уровнем доверия РД = 0.95 .
1.4. Задание на самостоятельную работу
1) для заданной задачи построить оценку заданным методом (варианты заданий см. ниже);
2) построить доверительный интервал, основанный на этой оценке;
3) сгенерировать выборку заданного объема;
4) вычислить доверительный интервал.
Отчет по работе должен содержать:
постановки вопросов, формулы,
графики испытания доверительного интервала для 2-х случаев: с известной и неизвестной дисперсией (по п. 1.2),
таблицу доверительных интервалов для различных РД (по п. 1.3),
вывод формул для оценок и интервалов, сгенерированную выборку и вычисленный интервал (по п. 1.4) .
Варианты задач.
Задача1. Расстояние а до некоторого объекта измерялось n1 раз одним прибором и n2- вторым; результаты х1,…,хn1; y1,…,yn2. Оба прибора при каждом измерении дают независимые случайные ошибки, нормально распределенные со средним 0 и стандартными отклонениями 1 и 2 соответственно. Методом максимального правдоподобия построить оценку â для а и доверительный интервал с уровнем доверия РД .
Варианты исходных данных
¹ | n1 | n2 | 1, êì | 2, êì | Ðä | a, êì |
1 | 5 | 10 | 3 | 5 | 0.95 | 300 |
2 | 8 | 12 | 3 | 5 | 0.98 | 300 |
3 | 10 | 15 | 3 | 5 | 0.95 | 300 |
4 | 5 | 10 | 4 | 6 | 0.98 | 350 |
5 | 8 | 12 | 4 | 6 | 0.95 | 350 |
6 | 10 | 15 | 4 | 6 | 0.98 | 350 |
7 | 5 | 10 | 5 | 8 | 0.95 | 400 |
8 | 8 | 12 | 5 | 8 | 0.98 | 400 |
9 | 10 | 15 | 5 | 8 | 0.95 | 400 |
измерения получить моделированием с заданным параметром а.
Решение (без вывода). Оценка
доверительный интервал
где - квантиль порядка (1+РД)/2 распределения N(0,1).
Задача 2. Изготовлена большая партия из N=10000 приборов. Известно, что время безотказной работы случайно и распределено по показательному закону с плотностью
С целью определения значения параметра а этой партии были поставлены на испытания n приборов; времена безотказной работы оказались равными х1,…,хn. Методом моментов построить оценку для а и доверительный интервал с уровнем доверия РД . Кроме того, построить доверительный интервал для числа М приборов, имеющих время безотказной работы менее 50 часов.
Варианты исходных данных
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
n | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 | 30 |
ÐД | 0.95 | 0.99 | 0.95 | 0.99 | 0.95 | 0.99 | 0.95 | 0.99 | 0.95 |
à | 300 | 400 | 500 | 300 | 400 | 500 | 300 | 400 | 500 |
измерения получить моделированием с заданным параметром а.
Решение (без вывода). Оценка
доверительный интервал для а
где t1=Q(2n, (1-РД)/2), t2=Q(2n, (1+РД)/2) - квантили распределения хи-квадрат с 2n степенями свободы; доверительный интервал для М
IM = ( N(1- exp(- )), N(1- exp(-
)) ).
Çàäà÷à 3. Некоторое неизвестное расстояние а измерялось с аддитивной случайной ошибкой , распределенной по закону Коши с плотностью
По результатам х1,…,хn независимых измерений методом порядковых статистик построить оценку для а и приближенный доверительный интервал с коэффициентом доверия РД .
Варианты исходных данных
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
n | 30 | 40 | 50 | 30 | 40 | 50 | 30 | 40 | 50 |
b | 3 | 4 | 5 | 6 | 3 | 4 | 5 | 6 | 3 |
ÐД | 0.95 | 0.98 | 0.95 | 0.98 | 0.96 | 0.98 | 0.95 | 0.98 | 0.95 |
a | 15 | 20 | 25 | 15 | 20 | 25 | 15 | 20 | 25 |
измерения получить моделированием с заданным параметром а.
Решение (без вывода).Оценкой для а является выборочная медиана - порядковая статистика с номером [n/2]+1
(у этих статистик асимптотические свойства одинаковы). Приближенный доверительный интервал, основанный на асимптотическом распределении выборочной р-квантили
где tp=Q((1+РД)/2) - квантиль порядка (1+РД)/2 распределения N(0,1).
Задача 4. В водоеме обитает некоторая биологическая популяция, состоящая из смеси особей двух возрастов. Длина особи - случайная величина, распределенная по нормальному закону N( ai, i2 ), где i=1,2 - индекс, относящийся к возрасту. С целью определения доли q особей 1-го возраста проведен отлов n особей и измерена их длина. По результатам х1,…,хn методом моментов построить оценку для q и приближенный доверительный интервал с уровнем доверия РД . Построить гистограмму наблюдений.
Варианты исходных данных
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
n | 40 | 50 | 60 | 40 | 50 | 60 | 40 | 50 | 60 |
à1 | 5 | 6 | 5 | 6 | 5 | 6 | 5 | 6 | 5 |
à2 | 8 | 9 | 8 | 9 | 8 | 9 | 8 | 9 | 8 |
ÐÄ | 0.95 | 0.95 | 0.98 | 0.95 | 0.95 | 0.98 | 0.95 | 0.95 | 0.98 |
q | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | 0.4 | 0.3 | 0.5 | 0.4 | 0.3 |
Принять 1=1см, 2=1см. измерения получить моделированием с заданным значением q.
Решение (без вывода):
I = ( q1, q2 ),