经验分布函数和直方图
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第一章 描述性统计我们把对某一个问题的研究对象的全体称为总体,总体就是一个具有确定分布的随机变量.我们统计分析的目的是通过从总体中抽得的样本,对总体分布进行推断,要想较准确的推断出总体的分布,首先要对样本的分布状况有一个基本的了解,这一章就是介绍用以描述样本分布状况的一些常用统计分析方法,这些方法既直观又简单,而且也很实用.1.1频数分析与图形表示一、总体X 为只取少数个值的离散型随机变量 例1.1.1考察一枚骰子是否均匀,设计实验如下: 独立地掷这枚骰子42次,所得点数纪录如下:3 24 15 1 5 3 4 3 56 4 2 5 3 1 3 4 1 4 3 1 6 3 3 1 2 4 2 6 3 4 6 6 1 6 2 4 5 2 6 X 为掷一枚均匀的骰子一次所得的点数二、当总体X 取较多离散值或X 为连续取值时设x x x n ,,21是总体X 的一组样本观测值,具体做法如下:1求出x )1(和x n )(,取a 略小于x )1(,b 略大于x n )(;2将区间[a ,b]分成m 个小区间(m <n ),小区间长度可以不等,分点分别为a =t t t m <<< 10=b注意:使每个小区间中都要有一定量的观测值,且观测值不在分点上。
划分区间个数的确定:区间过少:分布信息混杂,丢失信息. 区间过多:出现很多空区间.区间划分个数m 依赖于样本总数n ,理论上有如下两个公式可参考: Moore(1986) : m ≈C n 5/2,C = 1~3; Sturges(1928) : m ≈1+3.322(lg n );3用n j 表示落在小区间(t j 1-,t j ]中观测值的个数(频数)并计算频率f j =nn j (j=1,2,…,m );4在直角坐标系x-o-y 的x 轴上标出t t t m ,,,10 ,分别以(t j 1-,t j ]为底边,以n j 为高作矩形,即得频数条形图。
数理统计例举王晓谦wxqmath@南京师范大学主要内容随机变量及其分布经验分布函数和频率直方图参数估计假设检验相关分析与回归分析简介MATLAB例题例1能量供应问题(二项分布)例2 放射性(泊松)例3正态分布例4指数分布例5 多元随机变量例6经验分布函数例7超市问题(指数分布)例8区间估计例9 拟合检验1例10拟合检验2 例11概率纸检验法例12道德(独立性检验)例13肠癌例14J 效应随机变量及其分布例1、能量供应问题(二项分布)假定有10n =个工人间歇性地使用电力,估计所需要的总负荷。
首先我们要知道,或者是假定,每个工人彼此独立工作,而每一时刻每个工人都以相同的概率p 需要一个单位的电力。
那么,同时使用电力的人数就是一个随机变量,它服从所谓的二项分布。
用X 表示这个随机变量,记做(,)X B n p ,且有()(1),k k n k n P X k C p p -==-0,1,,k n =这是非常重要的一类概率分布。
其中E(X)=np , D(X)=np(1-p)。
其次,要根据经验来估计出,p 值是多少?例如,一个工人在一个小时里有12分钟在使用电力,那么应该有120.260p ==。
最后,利用公式我们求出随机变量X 的概率分布表如下:为直观计,我们给出如下概率分布图:目录 Back Next可以看出,{6}1{6}0.000864P X P X >=-≤=,也就是说,如果供应6个单位的电力,则超负荷工作的概率只有0.000864,即每11147200.000864≈≈分钟小时中,才可能有一分钟电力不够用。
还可以算出,八个或八个以上工人同时使用电力的概率就更小了,比上面概率的111还要小。
问题:二项分布是一个重要的用来计数的分布。
什么样的随机变量会服从二项分布?进行n次独立观测,在每次观测中所关心的事件出现的概率都是p,那么在这n次观测中事件A出现的总次数是一个服从二项分布B(n,p)。