Курсовая работа (т): Анализ и построение зависимостей

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Анализ и построение зависимостей















Курсовая работа

Анализ и построение зависимостей

Введение

Цель: показать знание теории точечных статистических оценок, продемонстрировать умение грамотно проводить обработку статистических данных и статистических рядов и на основании результатов вычислений делать заключение об изучаемом процессе.

Задачи: уметь производить обработку экспериментальных данных; уметь выбрать схему изучения статистических данных, подобрать необходимые методы и формулы для расчётов; уметь сравнивать результаты расчётов, полученных разными методами; закрепить навыки вычислений и анализа.

Необходимые расчеты рекомендуется выполнять с использованием различных пакетов математических и статистических программ. Все графики выполняются только с использованием пакетов математических и статистических программ.

1. Согласование выборочных распределений

.1 Пояснительная записка

Пусть у нас есть так много наблюдений, что их гистограмма "почти совпадает" с точным априорным распределением. Допустим также, что эта гистограмма построена так, что не проставлены числа вдоль осей. Без чисел на вертикальной оси мы не можем сказать, сколь велика выборка. Но поскольку нам интересно распределение, а не выборка и выборка велика, можем забыть об этих числах. Далее, без чисел на горизонтальной оси мы не можем сказать даже приблизительно, каковы значения выпавших наблюдений, как распределение растянуто или сжато, каковы его положение и масштаб. выборочный статистический генеральный совокупность

Потеряв положение и масштаб, мы теряем лишь два числа и соответственно многое остаётся. Вот всё то, что остаётся, и обозначается обычно словом форма. Даже распределения, принадлежащие к одному и тому же математическому семейству, могут иметь весьма разные формы. Реальная практика согласования выборочных распределений показывает, что их принадлежность к какому-либо известному теоретическому распределению часто нелегко установить, анализируя отдельную выборку или даже весь объём имеющихся данных, составляющий, быть может, тысячи наблюдений.

В части I настоящей работы предлагается согласовать распределение выборочных изделий со свойствами избранного семейства "нормальных" распределений, плотность вероятности которых задаётся формулой


для -∞ < X < ∞, где μ и σ - соответственно генеральные среднее и стандартное отклонение, е - основание натуральных логарифмов 2,7182818… , а π - наш старый знакомый 3,1415926…

Термин "нормальное" многие истолковывают как обыкновенно появляющееся, что не совсем правильно, ведь известно, на практике никогда не бывает распределений, в точности удовлетворяющих этой формуле,- ни для отдельных наблюдений, ни для средних значений, ни для других производных величин, хотя есть как умозрительные, так и фактические основания считать, что многие эмипирические распределения должны хорошо ею аппроксимироваться.

.2 Общее описание задания

При выполнении части I курсовой работы (КР) необходимо провести обработку статистических данных по схеме:

. Отбор экспериментальных данных с помощью таблицы случайных чисел.

. Составление таблиц распределения частот по данным выборки.

. Графическое представление распределения частот полученных наблюдений.

. Вычисление числовых характеристик распределения выборочных частот.

. Проверка степени соответствия полученного распределения выборочных частот нормальному распределению.

. Проверка, что выборка осуществлялась по случайному закону.

. Проверка гипотезы о нормальном распределении генеральной совокупности.

. Проверка предположения, что распределение генеральной совокупности является нормальным.

2. Отбор экспериментальных данных с помощью таблицы случайных чисел

Результаты наблюдений, в общем случае, представляют собой ряд чисел, расположенных в беспорядке.

С самого начала должно быть ясно, что ко всем собранным статистическим данным будут применяться одни и те же методы анализа независимо от природы данных.

То есть независимо от того, измеряются ли данные в миллиметрах, фунтах на квадратный дюйм, килограммах, градусах, миллиметрах ртутного столба и т.д.

Генеральная совокупность (см. таблицу А) содержит несистематизированные данные, полученные в результате замера наружнего диаметра всех 1000 деталей, изготовленных предприятием за дневную смену.

На основании предшествующих опытных данных относительно характера контроля производственного процесса известно, что партия имеет приближённо нормальное распределение со средним значением, равным 60, и стандартным отклонением, равным примерно 10.

Для контроля за правильностью производственного процесса из этой генеральной совокупности выбирается по случайному закону 150 изделий.

Для такого отбора используется таблица случайных чисел (см. таблицу Б) и отбор производят в следующем порядке:

1. Начав с верхнего левого трёхзначного номера (543) и последовательно опускаясь вниз, выписывают из таблицы Б случайных чисел все первые 150, включая и повторяющиеся.

Если при этом встречается число 000, то его следует заменить на 1000. Отметим, что мы вольны применить любой другой способ систематического выбора этих случайных чисел, помня о правиле запрета повторения пройденного пути.

2. Выбранные случайные числа являются порядковыми номерами деталей из генеральной совокупности (таблица А) и мы выписываем соответствующие значения Хi признака Х в таблицу 1.

Таблица А

Нормальная генеральная совокупность: N=1000, μ=60, σ=10

67

56

65

50

52

48

57

56

56

74

67

48

56

69

78

67

68

50

73

45

30

53

47

78

73

50

40

56

58

40

51

62

58

55

70

58

73

70

51

77

58

46

47

55

70

57

54

59

67

62

64

67

49

57

52

79

51

48

46

61

54

63

58

67

72

57

62

31

67

64

75

73

79

70

69

69

46

49

73

61

33

58

63

70

63

54

69

71

64

53

71

61

52

64

64

54

50

71

71

70

37

66

64

55

70

69

50

39

58

59

48

65

62

64

78

53

72

74

66

68

59

53

61

67

72

46

55

51

64

52

46

57

63

64

61

60

61

54

68

68

46

56

57

65

43

43

85

61

62

57

55

75

45

57

65

49

69

65

43

61

35

63

46

53

52

54

66

56

72

59

66

65

48

64

59

61

78

48

56

61

65

57

48

67

51

80

70

47

58

39

64

49

56

35

59

67

58

64

58

81

74

62

77

50

66

57

57

56

54

60

70

56

63

64

57

48

75

50

73

58

53

34

71

52

63

54

52

56

57

49

64

76

55

64

42

63

60

48

74

45

52

45

48

62

60

78

83

56

58

59

41

62

63

58

62

75

62

71

56

79

62

63

48

50

81

57

52

68

74

63

39

68

76

56

56

62

37

61

75

79

58

82

48

51

58

57

59

65

56

46

51

62

39

58

47

67

66

71

73

26

58

44

61

47

66

49

67

68

58

79

60

62

46

64

67

43

54

49

79

77

44

60

53

68

54

66

45

58

55

74

66

67

52

55

58

69

59

64

70

60

36

62

50

40

67

36

64

66

74

60

66

53

62

72

69

63

67

63

45

39

72

40

57

61

58

54

64

64

65

56

54

79

60

62

74

81

46

56

79

79

85

57

49

68

52

52

62

58

59

60

74

66

69

66

36

73

72

74

79

42

56

50

49

63

54

65

56

57

46

51

59

56

37

68

57

77

52

62

26

73

49

50

49

52

74

51

45

72

55

58

45

59

55

75

47

77

31

74

79

60

66

73

66

52

64

55

57

65

59

80

61

62

79

89

48

57

71

74

52

59

45

51

43

65

45

66

72

49

36

58

61

57

74

72

68

57

72

47

63

77

51

58

41

75

49

66

57

69

59

60

62

63

52

67

69

52

68

46

80

64

68

74

59

66

57

73

61

74

51

69

58

56

53

61

74

54

61

56

48

65

67

44

71

76

63

40

48

58

73

72

43

56

62

66

68

44

51

48

73

58

58

42

63

50

88

56

50

76

73

49

62

60

69

58

68

69

72

75

45

67

44

55

47

54

63

55

49

80

75

68

62

63

64

43

61

70

46

47

78

59

46

65

50

66

68

72

64

59

62

71

57

67

52

66

68

43

72

59

68

52

68

70

57

66

70

69

57

65

60

56

44

82

54

47

48

74

42

75

37

48

56

65

43

57

61

80

68

75

45

65

59

57

64

50

66

70

68

36

64

62

53

48

87

49

58

56

60

75

67

52

58

79

38

57

65

74

67

78

70

50

69

49

46

53

49

58

72

67

53

62

63

42

59

46

52

72

51

68

80

64

54

46

41

55

52

42

62

60

58

62

67

58

69

72

65

59

73

71

59

46

58

65

58

54

57

66

77

53

61

50

42

57

55

68

70

62

52

56

43

82

49

53

65

54

62

62

59

46

48

65

63

44

68

71

56

58

48

82

42

63

52

66

79

67

39

62

49

68

71

58

46

65

80

31

67

72

71

54

70

48

47

51

54

92

66

57

64

67

52

62

89

44

70

45

64

70

59

83

48

48

60

50

82

54

57

65

52

60

68

73

49

71

48

56

64

45

85

52

74

46

52

57

56

56

59

69

81

54

64

63

65

51

55

45

70

72

54

84

47

52

61

50

79

66

64

51

66

64

61

67

69

49

75

60

82

58

76

56

70

48

81

40

73

58

60

68

61

65

61

48

69

57

71

48

40

51

56

64

45

81

81

67

58

52

49

35

60

55

63

58

64

59

67

59

57

63

65

55

70

70

52

51

68

72

69

53

59

60

55

57

64

59

70

67

64

53

50

86

66

59

60

69

53

51

76

66

51

68

49

65

72

69

64

61

73

62

49

67

41

59

47

58

53

52

63

44

63

51

61

51

60

58

51

68

70

58

76

50

43

68

43

68

63

63

60

57

59

79

51

62

64

56

72

63

70

57

76

89

65

56

73

46

53

69

56

46

74

62

67

70

63

53

60

52

64

59

55

57

66

57

50

53

53

55

53

71

43

60

54

67

48

71

62

50

60

76

64

58


Таблица Б

Случайные пятизначные числа

66543

35797

80287

64760

83991

55408

81670

89005

99730

39911

75470

53389

35801

32847

20542

55657

91402

21246

37246

46685

37901

58727

97473

43808

20103

35624

30091

39972

25417

56891

76038

04102

91039

75045

74087

56307

02349

29841

88863

46655

35213

76222

98420

27195

33611

72828

42673

77588

26575

40836

14780

34952

46634

30460

07527

18912

25832

12659

29080

14222

97572

19923

28290

42878

96063

73708

57375

80685

06499

29880

80021

66134

56942

04110

99124

35899

06115

83765

64563

25555

45578

25701

48755

20655

92351

42607

89656

14777

95173

51170

09922

35648

93161

46565

22923

05438

37408

56873

54328

59920

70663

38261

70533

98590

66969

81995

69774

19661

10158

55408

04167

87589

76797

41688

47363

59688

72459

23149

94970

86645

84855

41151

89920

08597

00597

11398

98947

02008

31720

08472

13313

92621

02987

45766

15475

35931

95850

75639

10121

50490

71500

48413

48373

01548

62688

40539

59744

11817

49518

28865

40801

17447

55277

81249

84637

45585

46751

86337

68725

71179

76463

40801

70002

87074

38261

52926

55560

59516

65989

94884

57102

10158

79688

18197

14778

05998

88267

64584

13944

80584

97029

81536

55536

96189

66520

24579

26295

40539

61362

18019

14361

42416

04643

17877

55277

63904

28168

89286

76655

93335

86688

11573

22209

44137

69352

65855

16496

68725

06045

99547

61607

17247

80150

22039

52926

76179

36086

04880

48223

54262

01807

79688

73865

08625

32427

13300

37888

28575

80584

98630

82271

69975

92259

09250

34374

26295

92566


Таблица 1

случайных чисел и результирующая случайная выборка 150 изделий из генеральной совокупности объёма N=1000

СЧ

Хi

СЧ

Хi

СЧ

Хi

СЧ

Хi

СЧ

Хi

СЧ

Хi

543

61

778

68

797

68

780

68

300

55

074

45

005

33

536

61

645

64

659

64

259

54

102

47

847

70

362

56

947

76

063

45

760

67

584

62

901

73

904

73

766

67

134

49

470

59

520

60

972

79

209

52

500

60

563

62

402

58

416

58

087

46

547

61

817

69

607

63

808

69

655

64

222

52

086

46

637

63

161

50

038

42

855

71

575

62

625

63

801

68

920

74

841

70

150

50

912

74

271

54

989

83

774

68

611

63

262

54

290

54

797

68

89

688

65

952

77

888

72

880

72

730

66

536

61

855

71

080

46

250

53

115

48

542

61

019

39

008

35

708

65

991

84

655

64

727

66

168

50

475

59

942

76

389

57

922

74

417

58

137

49

413

58

555

61

246

53

873

71

307

55

607

63

518

60

656

64

103

47

969

79

420

58

880

72

585

62

565

62

102

47

589

62

836

70

427

58

002

30

663

64

863

71

970

79

832

70

975

80

884

72

661

64

828

69

398

57

878

72

287

54

267

54

363

56

634

63

987

82

021

42

911

73

189

51

151

50

222

52

490

60

765

67

657

64

361

56

720

66

375

57

744

67

351

56

473

59

286

54

931

75

110

48

249

53

648

64

891

72

352

56

373

57

578

62

463

59

328

56

349

56

247

53

865

71

777

68

516

60

995

86

195

51

223

52

751

67

923

74

СЧ - случайное число


Экстремальные значения случайной выборки: хmin = 30 и хmах = 89.

3. Составление таблиц распределения частот по данным выборки

В том виде, в каком данные представлены в таблице 1, они мало приспособлены для осуществления контроля производственного процесса. Гораздо больших результатов можно достичь при распределении частот наблюдаемого признака в порядке увеличения их численных значений (ранжирования данных).

Таблица 2

Распределение частот вариационного ряда по данным из таблицы 1

30

|

50

||||

70

||||

31


51

||

71

|||||

32


52

||||

72

||||| |

33

|

53

||||

73

|||

34


54

||||| ||

74

||||

35

|

55

||

75

|

36


56

||||| ||

76

||

37


57

||||

77

|

38


58

||||| |

78


39

|

59

||||

79

|||

40


60

|||||

80

|

41


61

||||| |

81


42

||

62

||||| |

82

|

43


63

||||| |

83

|

44

|

64

||||| ||||

84

|

45

||

65

||

85


46

|||

66

|||

86

|

47

|||

67

|||||

87


48

||

68

||||| ||

88


49

||

69

|||

89

|

Источник: https://www.bibliofond.ru/detail.aspx?id=877693