Понятие о распределении Стьюдента и хи–квадрат. Если случайная величина X подчинена нормальному закону, то для оценки параметров и проверки различных гипотез относительно этих параметров необходимо знание точного распределения некоторых выборочных характеристик. Например, для нахождения распределения эмпирической дисперсии необходимо исследовать распределение характеристик случайной величины, представляющей собой сумму квадратов n независимых случайных величин , каждая из которых подчиняется нормальному закону с параметрами a=0 и .
Распределение случайной величины, удовлетворяющей этим условиям, называют хи–квадрат распределением или - распределениемс k=n степенями свободы.
Число степеней свободы равно числу независимых переменных минус число связей, накладываемых на эти переменных. Если величины связаны одним линейным соотношением, например, , то число степеней свободы k=n-1.
Дифференциальная функция - распределения для нее имеет вид
при x>0, f(x)=0 при x<=0. Здесь
- гамма – функция.
В частности, если x=n, то
Для дифференциальной функции - распределения из-за ее сложности составлены таблицы, позволяющие вычислять вероятности , того, что случайная величина, распределенная по закону с известным числом степеней свободы k, превысит некоторое фиксированное значение .
График плотности вероятности - распределения при числе степеней свободы n=1, 2 и 6 изображен на рис. 5.3.
Распределение статистики не зависит ни от математического ожидания случайной величины X, ни от дисперсии, а зависит лишь от объема выборки n. Если случайная величина имеет распределение с k=n степенями свободы, то математическое ожидание и дисперсия соответственно равны: .
Пример. Случайная величина имеет - распределение с числом степеней свободы 5. Найти отклонение , вероятность превышения которого равна 0.2.
Решение.
Из условия задачи следует, что надо найти такое значение , чтобы выполнялось равенство .
Искомое значение ищется на пересечении строки 5 и столбца 0,2 таблицы (приложение). Оно равно 7,3, поэтому .
Распределение обладает тем свойством, что сумма величин , распределенные по закону со степенями свободы равными , также распределена по закону с степенями свободы.
При решении многих задач статистики приходится иметь дело со случайными величинами, имеющими так называемое распределение Стьюдента или t-распределение. Это же распределение применяется при нахождении оценки отклонения выборочного среднего от центра нормального распределения.
Распределение Стьюдента имеет случайная величина
, где Z – случайная величина, распределенная по нормальному закону с параметрами a=0 и ; V – независимая от Z случайная величина, распределенная по закону с k=n степенями свободы.
Дифференциальная функция распределения Стьюдента имеет вид
.
Распределение Стьюдента обладает тем свойством, что с возрастанием числа степеней свободы оно быстро приближается к нормальному распределению (рис.5.4).
Рисунок. 5.4 – Графики нормального распределения и t - распределения
Доверительные границы для средних.Статистические оценки параметров распределения генеральной совокупности, рассмотренные ранее, являются точечными оценками. Если объем выборки невелик, то точечная оценка параметра может значительно отличаться от самого параметра. Поэтому в этих случаях применяют интервальную оценку. Задача интервальной оценки заключается в том, что по данным выборки строится такой числовой интервал (доверительный интервал), внутри которого с заранее заданной вероятностью, близкой к единице, будет находиться оцениваемый параметр.
Пусть для неизвестного параметра a найдена оценка и задана вероятность , близкая к единице (доверительная вероятность). Требуется найти такое значение , чтобы интервал длины 2 накрыл искомое значение параметра a с вероятностью (надежностью) , иначе говоря, выполнялось равенство
или .
Безусловно, чем меньше длина интервала, тем точнее оценка искомого параметра a. При этом выбор доверительной вероятности (надежности) не является математической задачей, а определяется условиями задачи.
Например, пусть на двух предприятиях вероятность выпуска стандартных изделий равна 0,99, т.е. вероятность бракованных изделий равна q=0,01. Мала или велика эта вероятность? Для ответа на этот вопрос необходимо знать характер выпускаемой продукции. Пусть одно предприятие выпускает гвозди, а другое – парашюты. Если из 100 гвоздей один окажется бракованным, то с этим в какой-то степени можно мириться. Если же из каждых 100 парашютов один будет бракованным, то это может привести к многочисленным несчастным случаям, что недопустимо.
Задача построения доверительного интервала для оценки математического ожидания нормального распределения при известном среднем квадратичном отклонении сводится к следующему.
Обозначим неизвестное математическое ожидание через a, оценку же для него - .
Для нормального распределения
; ; .
Найдем доверительный интервал, покрывающий неизвестный параметр a с надежностью , т.е. найдем такое , чтобы выполнялось равенство
. (5.6)
Для этого воспользуемся формулой
, где Ф(x) – интеграл вероятности.
Заменив в ней X на и на , получим
, где .
На основании равенства (5.6) можем записать, что
, отсюда .
Число t определяется по таблице значений функции Лапласа. Затем из соотношения находится оценка . С учетом этого доверительный интервал будет
. (5.7)
Пример. Случайная величина X имеет нормальное распределение с известным средним квадратичным отклонением . Построить доверительный интервал для неизвестного математического ожидания соответствующий доверительной вероятности , если объем выборки n=25.
Решение.
Найдем t из соотношения . По таблице значений функции Лапласа находим t, соответствующее значению Ф(t)=0.95/2=0.475. Оно будет t=1.96.
Определяем точность оценки
.
Следовательно, доверительный интервал будет
.
Полученный результат говорит о том, что этот доверительный интервал покрывает неизвестное математическое ожидание a с вероятностью 0,95.
Задача построения доверительного интервала для оценки среднегоквадратичного отклонения нормального распределения, покрывающего параметр с заданной надежностью по исправленному среднему квадратичному отклонению s.
Решение задачи сводится к нахождению такого числа , чтобы выполнялось равенство
или .
Для того чтобы можно было пользоваться готовой таблицей, преобразуем двойное неравенство в равносильное неравенство
.
Обозначив , получим
. (5.8)
Таким образом, задача построения искомого доверительного интервала свелась к нахождению величины q.
Не вдаваясь в детали, отметим, что для этой цели вводится случайная величина X, равная
,
дифференциальная функция которой имеет вид
.
Для нахождения доверительной вероятности используется формула
, где .
Из равенства (5.8) по заданному n и находится значение .
Функция табулирована.
Следовательно, для построения искомого доверительного интервала достаточно по таблице найти соответствующее значение функции , а затем в двойное неравенство подставить значения s и q.
Пример. Построить доверительный интервал, покрывающий генеральное среднее квадратичное отклонение с надежностью , если по выборке объема n найдено исправленное среднее квадратичное отклонение s:
а)
б) .
Решение.
По таблице значений функции находим:
а) ; искомый доверительный интервал будет
; или
.
б) ; искомый интервал будет или .
Так как среднее квадратичное отклонение всегда положительно, то окончательно получим, что .
Основи технологій Інтернет
студентки ІV курсу ІЗДН
напрям: 6.050103
Ткаченко Анастасія Леонідівна
номер залікової книжки: 080332
2011-2012 н.р.
План:
1. Задание
2. Программное обеспечение
3. Классы и интерфейсы
4. Базы данных
5. Инструкция к приложению
1.Цель работы: самостоятельно приобрести навыки и умения построить клиент-серверное WEB-приложение с помощью языка скриптов РНР …и системы управления базами данных МуSQL.
Задание: Разработать WEВ-приложение из предложенных вариантов (смотреть Приложение 1) или выбранное по своему усмотрению. Вариант утверждается преподавателем. Задание состоит в разработке и построении макета интернет-магазина товаров или услуг с возможностью выбора и их пополнения.
Мною был выбран вариант по своему усмотрению, а именно «Интернет-магазин бусин и фурнитуры для создания украшений своими руками».
2. Программное обеспечение, используемое для создания интернет-магазина. Для создания web – приложения нам понадобятся следующее программное обеспечение:
- Денвер (от сокр. Д.н.w.р или ДНВР — джентльменский набор Web-разработчика) — набор дистрибутивов и программная оболочка, предназначенные для создания и отладки сайтов (веб-приложений, прочего динамического содержимого интернет-страниц) на локальном ПК (без необходимости подключения к сети Интернет) под управлением ОС Windows.
- Mozilla Firefox — свободно распространяемый браузер, входящий в набор программ Mozilla Application Suite.
- Текстовый редактор – «Блокнот»
3. Описание.
При создании интернет – магазина перед нами стоят следующие задачи: автоматизация работы продавца, создание привлекательного, читаемого интерфейса для потенциальных клиентов. Для написания такого web-приложения мы используем язык программирования php, базы данных sql, языки web разметки: css, html.
Перейдем к функциям интернет – магазина.
Функции для продавца (владельца интернет - магазина, менеджера по продажам) следующие :
- внесение новых единиц товара;
- редактирование, удаление существующего товара;
- добавлений новых категорий бокового меню продаваемых товаров;
Функции для пользователей (клиентов) интернет – магазина следующие:
- функция поиска среди категорий/товаров магазина;
- оформление/заказ необходимого товара.
Схема работы нашего приложения следующая: продавец при помощи административной части web приложения добавляет товары в существующий интернет – магазин. Покупатель выбирает необходимые товары, кладет в корзину и оформляет заказ. Продавец просматривает и обрабатывает поступившие заказы в административной части приложения.
Для работы приложения мы используем два интерфейса:
- для администратора магазина;
- для клиентов магазина.
Наши интерфейсы мы создавали при помощи css и html разметок. Которые подключаются в общий программный код.
Рассмотрим интерфейс администратора интернет - магазина.
Для входа необходимо ввести логин и пароль.
При правильном введении данных мы попадаем в административную панель.
Интерфейс понятен и прост в использовании.
Интерфейс пользователя (клиента) выглядит так:
Базы данных. Для работы приложения нам необходима База данных, которую мы создали в денвере при помощи sql.
При разных задачах наше программное обеспечение с помощью языка php подключается к базе данных. При внесении данных администратором база пополняется / редактируется. А при просмотре товаров покупателей мы считываем данные из базы данных и выводим на экран.
Считывание данных осуществляется при помощи команды SELECT.
Внесение при помощи команды INSERT.
Редактирование данных при помощи UPDATE.
Удаление DELETE.
Пример кода для считывания данных :
$category = mysql_query("SELECT * FROM jshop_categories WHERE id = ".intval($_GET['id']));
Эта строчка кода позволяет считать нам категории id которых отвечает нашему запросу.
Пример кода для внесения данных:
$query = mysql_query("INSERT INTO jshop_cat SET name = '".$_POST['name']."', category = '".$_POST['category']."', short_review = '".$_POST['short_review']."', full_review = '".$_POST['full_review']."', price = '".$_POST['price']."', date = NOW(), info1 = '".$_POST['info1']."', info2 = '".$_POST['info2']."', recommend = '".$_POST['recommend']."'");
Эта строчка кода вносит данные о товаре в таблицу базы данных jshop_cat. Считываются данные из формы заполнения, при помощи языка php.
Пример кода для редактирования данных.
$query = "UPDATE jshop_cat SET name = '".$_POST['name']."', category = '".$_POST['category']."', short_review = '".$_POST['short_review']."', full_review = '".$_POST['full_review']."', price = ".$_POST['price'].", info1 = '".$_POST['info1']."', info2 = '".$_POST['info2']."', recommend = ".$_POST['recommend']." WHERE id = ". $_GET['item_id'];
Редактирование происходит как и в случае добавления данных, только с учетом выбранного товара по его ключу (id).