Статистическое дискретное распределение. Полигон.

Пусть из генеральной совокупности извлечена выборка, причем х₁ наблюдалось п₁ раз, х₂ – п₂ раз, х_к – п_к раз и - объем выборки. Наблюдаемые значения х₁ называют вариантами, а последовательность вариант, записанных в возрастающем порядке – вариационным рядом.

Число наблюдений варианты называют частотой, а ее отношение к объему выборки - относительной частотой .

Определение. Статистическим (эмпирическим) законом распределения выборки, или просто статистическим распределением выборки называют последовательность вариант и соответствующих им частот п_i или относительных частот .

Статистическое распределение выборки удобно представлять в форме таблицы распределения частот, называемой статистическим дискретным рядом распределения:

`

х1	х2	…
п1	п2	…

(сумма всех частот равна объему выборки )

или в виде таблицы распределения относительных частот:

х1	х2	…
w1	w2	…

(сумма всех относительных частот равна единице ).

Пример 1. При измерениях в однородных группах обследуемых получены следующие выборки: 71, 72, 74, 70, 70, 72, 71, 74, 71, 72, 71, 73, 72, 72, 72, 74, 72, 73, 72,74 (частота пульса). Составить по этим результатам статистический ряд распределения частот и относительных частот.

Решение.1) Статистический ряд распределения частот:

хi
пi

2) Объем выборки: п=2+4+8+2+4=20. Найдем относительные частоты, для чего разделим частоты на объем выборки :

;

Напишем распределение относительных частот:

хi
wi	0,1	0,2	0,4	0,1	0,2

 

Контроль: 0,1+0,2+0,4+0,1+0,2=1.

 

Полигоном частот называют ломаную, отрезки, которой соединяют точки Для построения полигона частот на оси абсцисс откладывают варианты х₂, а на оси ординат – соответствующие им частоты п_i. Точки соединяют отрезками и получают полигон частот.

Полигоном относительных частот называют ломаную, отрезки, которой соединяют точки . Для построения полигона относительных частот на оси абсцисс откладывают варианты х_i, а на оси ординат соответствующие им частоты w_i. Точки соединяют отрезками и получают полигон относительных частот

 

Пример 2.Постройте полигон частот и полигон относительных частот по данным примера 1.

Решение: Используя дискретный статистический ряд распределения, составленный в примере 1 построим полигон частот и полигон относительных частот:

 

2. Статистический интервальный ряд распределения. Гистограмма. Статистическим дискретным рядом (или эмпирической функцией распределения) обычно пользуются в том случае, когда отличных друг от друга вариант в выборке не слишком много, или тогда, когда дискретность по тем или иным причинам существенна для исследователя. Если же интерисующий нас признак генеральной совокупности Х распределен непрерывно или его дискретность нецелесообразно ( или невозможно) учитывать, то варианты группируются в интервалы.

Статистическое распределение можно задать также в виде последовательности интервалов и соответствующих им частот (в качестве частоты, соответствующей интервалу, принимают сумму частот, попавших в этот интервал).

Замечание. Часто при всех i, т.е. группировку осуществляют с равным шагом . В этой ситуации можно руководствоваться следующими эмперическими рекомендациями по выборке а, k и :

1. R_{(размах)} =X_max –X_min

2. k-число групп

3. (формула Стерджеса)

4. a=x_min, b=x_max

5.

Полученную группировку удобно представить в форме частотной таблицы, которая носит название статистический интервальный ряд распределения:

Интервалы группировки			...
Частоты			...

Аналогическую таблицу можно образовать, заменяя частоты n_i относительными частотами :

Интервалы группировки			...
Отн. частоты			...

Пример 3.Из очень большой партии ампул извлечена случайная выборка объема 50 интересующий нас признак Х-длины ампул, измеренные с точностью до 1см, представлен следующим вариоционным рядом: 22, 47, 26, 26, 30, 28, 28, 31, 31, 31, 32, 32, 33, 33, 33, 33, 34, 34, 34, 34, 34, 35, 35, 36, 36, 36, 36, 36, 37, 37, 37, 37, 37, 37, 38, 38, 40, 40, 40, 40, 40, 41, 41, 43, 44, 44, 45, 45, 47, 50. Найти статистический интервальный ряд распределения.

Решение. Определим характеристики группировки с помощью замечания.

Имеем, =22, к=7, h= (50-22)/7=4, =22+4i, i=0,1,…,7.