ОБРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТА ПО КРИТЕРИЮ ПИРСОНА

Проверка статистической гипотезы по критерию c2 Пирсона проводится в следующей последовательности:

1. Просматривая полученную по измерениям выборку , находят наибольшее – и наименьшее – значения случайной величины. Разность между наибольшим и наименьшим значениями называется размахом выборки.

2. Найденный размах делится на определенное число интервалов k равной длины, которое рекомендуется выбирать так, чтобы в каждый интервал были бы попадания выборки.

3. Определяется ширина интервала h = .

4. Отмечается повторяемость результатов испытания по интервалам, т. е. числа попаданий - измеренных значений x в каждый интервал (см. табл.1).

5. По полученной выборке определяются - оценки неизвестных параметров теоретического закона распределения. Так как используется нормальный закон распределения, то

, (13)

где:

a = M(x) – математическое ожидание случайной величины х,

2 = D(x) – дисперсия.

 

Таблица 1

Результаты эксперимента

 

№ интерв Нижняя граница интервала Верхняя граница интервала Середина интервала Число попаданий в интервал Частота попаданий в интервал
-7.65 -6.63 -7.14 0.03
-6.63 -5.61 -6.12 0.08

 

 

Статистические оценки математического ожидания – среднее значение `x и корня квадратного из дисперсии – среднеквадратическое отклонение определяются по известным формулам:

= , (14)

 

= . (15)

6. Дальнейшие расчеты ведутся с помощью табл. 2, в которой определяются числа попадания в интервалы разбиения (см. табл.1) для случая нормального закона распределения (13) с параметрами, вычисленными в п. 5. Вместо рассмотрения случайной величины - середины i- го интервала используется центрированная и нормированная величина = ( см. табл. 2), которая подчиняется нормальному закону распределения с нулевым математическим ожиданием и единичной дисперсией: f(ti) = , где i = 1, 2, …, k . (16)

Этот закон распределения называется функцией Лапласа, значения этой функции могут быть взяты из статистических таблиц (см. табл. П.1.).

 

.

Таблица 2

 

Определение числа попаданий в заданные интервалы для нормального закона распределения

Середина интервала xi   xi - f(ti) Вероятность попадания в интервал npi
-7.14 -5.69 -2.17 0.0379 0.0144 1.44
-6.12 -4.67 -1.78 0.0818 0.0312 3.12
….
             

 

В табл. 2 величина pi – вероятность попадания случайной величины x в i –ый интервал подсчитана по приближенной формуле

pi @ f(ti).

. 7. Вычисляется значение по формуле (5).

8. Находится число степеней свободы S = k – r - 1,

где r - число параметров в нормальном законе распределения ( r = 2).

9. Пользуясь таблицей c2-распределения (см. табл.П.3), по известным значениям S и проверяется выполнение критерия (6) и принимается решение о том, согласуются или нет эмпирические и теоретические кривые.