Проверки нормальности распределения случайных погрешностей

Критерий согласия (критерий Пирсона)

Идея критерия состоит в контроле отклонений гистограммы экспериментальных данных от гистограммы с таким же числом интервалов, построенной на основе нормального распределения. Сумма квадратов разностей частот по интервалам не должна превышать значений , для которых составлены таблицы (приложение 3, таблица 3.6) в зависимости от уровня значимости q = 1 - Ри числа степеней свободы k = l - 3, где l- число интервалов.

Схема вычислений :

1. Вычисляют среднее арифметическое значение результата измерений и среднее квадратичное отклонение по формулам:

 

,

 

.

2. Результаты измерений, в которых отсутствуют систематические погрешности, группируют по интервалам таким образом, чтобы эти интервалы покрывали всю ось ( - , + ) и чтобы количество данных в каждом интервале было достаточно большим ( не менее 5 ).

3. Для каждого интервала подсчитывают число mi результатов измерения, попавших в этот интервал, а затем вычисляют вероятность Pi попадания в этот интервал при нормальном законе распределения, используя формулу Лапласа (табл. 3.7 приложения 3).

 

.

4. Если в какой-либо интервал теоретически попадает меньше пяти измерений, то его соединяют с соседним интервалом. Затем вычисляют показатель разности частот

,

где l- число всех интервалов (-∞,x), (x1,x2), . . . , (xl -1, ∞);

n - число измерений (n = m1+m2+m3+. . . +mn).

 

5. Выбирают уровень значимости критерия q. Он должен быть достаточно малым, чтобы была мала вероятность отклонить правильную гипотезу.

По уровню значимости q и числу степеней свободы k ( таблица 3.6, приложения 3) находим границу критической области , так что

 

p{ > } = q.

Вероятность того, что получаемое значение превышает , равна q

и мала.

Если оказывается, что , то гипотеза о нормальности отвергается.

Если , то гипотеза о нормальности принимается.

Чем меньше q , тем при том же k больше значение ,тем легче выполняется условие и принимается проверяемая гипотеза.