Wzory 8
WZORY 8: zmienne losowe - statystyki z próby, estymatory - o rozkładach dokładnych, określonych przez stopnie swobody
Część I: Statystyki o rozkładzie t-Studenta i chi-kwadrat z n-elementowej próby prostej oraz o rozkładzie F-Snedecora z dwóch n1- i n2-elementowych prób prostych
Założenia I
1) Zmienna losowa X ma w populacji generalnej rozkład normalny, określony parametrami m oraz σ, parametry m i σ nie są znane. Próbę prostą n-elementową tworzy ciąg niezależnych zmiennych losowych (X1, X2, X3,..., Xn) o rozkładach identycznych i jednakowych z rozkładem zmiennej losowej X w populacji generalnej.
2) Jeżeli mamy do czynienia z dwiema populacjami generalnymi, to założenie 1) dotyczy obu populacji.
3) Statystyka z próby jest zmienną losową ⇐n będącą funkcją zmiennych losowych (X1, X2,..., Xn), które to zmienne stanowią próbę losową prostą. Realizacje zmiennych losowych (X1, X2,..., Xn) w konkretnej, n-elementowej próbie tworzą ciąg obserwacji liczbowych zapisywanych jako (x1, x2,..., xn).
4) Statystyka z próby ⇐n wybrana do celów estymacji parametru nazywana jest estymatorem i oznaczana symbolem Tn. Realizacja estymatora Tn w n-elementowej próbie oznaczana jest symbolem tn i traktowana jest jako punktowa ocena szacowanego parametru.
Rozkład t-Studenta
Rozkład chi-kwadrat
Rozkład F-Snedecora
(1)
(2)
(3)
Statystyki t-Studenta, chi-kwadrat z n-elementowej próby prostej i F-Snedecora z n1- i n2-elementowych prób prostych:
wzór (8.1.1)
wzór (8.2.1)
wzór (8.3.1)
stopnie swobody: v = n - 1,
stopnie swobody: v = n - 1
stopnie swobody: v1 = n1 - 1
v2 = n2 - 1lub
stopnie swobody:
v = n - 1,
v2 = n2 - 1
gdzie
Średnie arytmetyczne z próby prostej (z prób prostych)
wzór (8.1.2)
wzór (8.2.2)
wzór (8.3.2)
,
i = 1,..., n,
jak (8.1.2)
, i = 1,..., n1,
, i = 1,..., n2,
Wariancje obciążone z próby prostej (z prób prostych)
wzór (8.1.3)
wzór (8.2.3)
wzór (8.3.3)
jak (8.1.3)
Wariancje nieobciążone z próby prostej (z prób prostych)
wzór (8.1.4)
wzór (8.2.4)
wzór (8.3.4)
jak (8.1.4)
Związek wariancji obciążonych i wariancji nieobciążonych
wzór (8.1.5)
wzór (8.2.5)
wzór (8.3.5)
jak (8.1.5)
Związek wariancji nieobciążonych i wariancji obciążonych
wzór (8.1.6)
wzór (8.2.6)
wzór (8.3.6)
jak (8.1.6)
Funkcje gęstości
wzór (8.1.7)
wzór (8.2.7)
wzór (8.3.7)
SGH-owy