4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
O‘ZBEKISTON ALOQA VA AXBOROTLASHTIRISH
AGENTLIGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
5 |
1 |
4 |
2 |
4 |
2 |
1 |
3 |
1 |
0 |
6 |
1 |
2 |
1 |
4 |
2 |
2 |
0 |
2 |
4 |
||
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
6 |
7 |
5 |
8 |
4 |
5 |
8 |
9 |
2 |
9 |
7 |
||
2 |
3 |
1 |
4 |
5 |
6 |
6 |
3 |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
4 |
6 |
0 |
2 |
1 |
3 |
3 |
1 |
2 |
5 |
3 |
1 |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
||
2 |
5 |
1 |
2 |
3 |
0 |
3 |
0 |
5 |
1 |
2 |
1 |
3 |
0 |
4 |
0 |
2 |
2 |
1 |
0 |
KIRISH
Ko‘p sonli masalalarni yechishda matematik usullarni qo‘llash chegarasining ortib borishi matematik statistikadan samaraliroq foydalanishni taqozo etadi. Bu hol albatta tabiiydir, chunki iqtisodiy-texnik o‘zgarishlarni bashorat qilishning asosini tashkil etuvchi axborotni yig‘ish va qayta ishlashda birinchi navbatda matematik statistikaning usullari muhimdir.
Tadbiqiy statistikaning asosiy masalalaridan biri mumkin bo‘lgan ko‘p sonli modellar orasidan tekshirilayotgan tizimni yaxshiroq aks ettiradigan modellarni tanlash. Modellarni tuzatish va ularni tajriba asosida tekshirish, ya’ni tadqiqotchi qiziqayotgan, tahlil qilinayotgan tizimning elementlari orasidagi bog‘liqlik va munosabatlarning matematik ifodasi odatda bir vaqtda foydalaniladigan ikki turdagi ma‘lumotlarga asoslanadi:
a) tekshirilayotgan munosabatlarning tabiati va tavsifi haqidagi aprior ma‘lumotlar;
b) tahlil qilinayotgan tizimning ishlash jarayoni va natijasini tavsiflaydigan dastlabki statistik ma‘lumotlar.
Agar tadqiqotchi a) turdagi aprior ma‘lumotlardan yoki xar ikkala turdagi ma‘lumotlardan foydalanib tizim holatini tahlil qilsa, modelning matematik ifodasiga kiradigan parametrlarning son qiymatlarini aniqlashda yoki b) turdagi statistik ma‘lumotlarni to‘ldirish maqsadida ularni sun’iy holda hosil qilishda tadqiqotchiga matematik modellashtirish elementlari bilan bir qatorda EXMga murojat qilish kerak bo‘ladi.
Shu sababli talabalarni statistik ma‘lumotlarni qayta ishlashga o‘rgatishda EXMga kiritilgan statistik dasturlar paketidan foydalanishni o‘rgatish muhimdir.
Oliy matematikaning yakunlovchi qismida ehtimollar nazariyasi va matematik statistika o‘tiladi va o‘quv rejasi bo‘yicha uchinchi yoki to‘rtinchi semestrlarda o‘qitiladi. O‘quv rejasiga mos ravishda oliy matematikaning 4-qismida (ehtimollar nazariyasi va matematik statistika) V-522220 telekommunikatsiya, V-5521900 informatika va axborot texnologiyalari,V-5522000 radiotexnika, V-5522100 televideniya, radioaloqa va radioeshittirish yo‘nalishlari uchun 64 soat ajratilgan, undan 32 soat ma‘ruzaga, 16 soat amaliy mashg‘ulotga, 16 soat laboratoriya ishlari, V-5340100 iqtisod va V-5340200 menejment yo‘nalishlariga 58 soat ajratilgan, undan 30 soat ma‘ruzaga, 28 soat amaliy mashg‘ulotga,V-5140900 kasbiy pedagogika va V-5840200 pochta xizmati yo‘nalishlari uchun 62 soat ajratilgan,undan 32 soat ma‘ruzaga va 30 soat amaliy mashg‘ulotga.
Ushbu o‘quv uslubiy qo‘llanma matematik statistikaning to‘rtta bo‘limiga bag‘ishlangan bo‘lib ular: statistik ma’lumotlarning dastlabki tahlili, noma’lum parametrlarini baholash, statistik taxminlarni tekshirish nazariyasi va korrelyatsion-regression taxlili laboratoriya ishlaridan iborat.
Laboratoriya ishlarini bajarishdan maqsad talabalarni matematik statistika usullarini va Excel dasturidan foydalanishni o‘rgatishdan iborat.
Qo‘shimcha ma‘lumotlarni keltirilgan adabiyotlardan va kafedra o‘qituvchilari tomonidan tayyorlangan ma‘ruzalar matnidan olish mumkin.
Ushbu uslubiy qo‘llanma «Statistik dasturlar paketidan foydalanish tartibi» bo‘limini o‘z ichiga oladi, bunda statistik dasturlardan foydalanish mukammal keltirilgan.
Qo‘llanmada statistik tahlilda zarur bo‘lgan har xil koeffitsiyentlarni hisoblashda kerak bo‘lgan jadvallar ilovalarda keltirilgan. Laboratoriya ishlarini bajarishda zarur bo‘lgan tanlanmalar har bir talaba uchun alohida variant qilib keltirilgan. Undan tashqari talabalar ushbu laboratoriya ishini universitetimiz saytining www.tatu.uz oliy matematika kafedrasiga tegishli ma‘lumotlar qismida ham tanishib chiqishlari mumkin. Ushbu qo‘llanmadan telekommunikatsiya, informatika va axborot texnologiyalari, radiotexnika, televideniye, radioaloqa va radioeshittirish, iqtisod va boshqarish fakultetlari talabalari foydalanishlari mumkin.
1-§. 1-laboratoriya ishi.
Tanlanma ma‘lumotlarning dastlabki statistik tahlili
Ehtimollar nazariyasida o‘rganilayotgan tasodifiy jarayonning matematik modeli sifatida {W,,P} ehtimollik fazosi qaraladi, bunda W - elementar hodisalar fazosi deb ataluvchi biror to‘plam, – W elementar hodisalar fazosining to‘plam osti to‘plamlaridan biror qoidaga ko‘ra ajratilgan tasodifiy hodisalar to‘plami, P to‘plamdagi tasodifiy hodisalar ehtimoli. Xar bir tayin holat uchun P ehtimollik o‘lchovi to‘la aniqlanadi. Ehtimollar nazariyasining asosiy vazifasi mavjud ehtimollik fazosi qonuniyatlarini ochib berish, xususan murakkab hodisalarning ehtimollarini aniqlashga imkon beruvchi usullarni ishlab chiqishdan iboratdir.
Biroq amaliyotda tayin tajribalarni o‘rganishda P ehtimollik ba’zi bir noaniqliklarga ega bo‘ladi. Ko‘p hollarda aytish mumkinki, P ehtimollik biror ehtimollar sinfining elementi bo‘ladi. Bu sinf da berilishi mumkin bo‘lgan barcha ehtimolliklarni o‘z ichiga oladi. Agar sinf berilgan bo‘lsa, u holda ehtimollikning statistik modeli yoki qisqacha statistik modeli berilgan deyiladi. Shunday qilib statistik model o‘rganilayotgan tajribani ehtimollik modelida ehtimollikni berishda u yoki bu noaniqlik bo‘lgandagi holatni yoritadi. Matematik statistikaning vazifasi bu noaniqliklarni kuzatilayotgan tajriba ma‘lumotlari asosida kamaytirishdan iborat.
Shunday qilib matematik statistikada barcha mulohazalar statistik ma’lumotlarga, ya’ni kuzatilgan tajriba natijalariga asoslanadi. Ko‘p hollarda esa dastlabki statistik ma’lumotlar R taqsimotga ega bo‘lgan X tasodifiy miqdor ustida o‘tqazilgan tajribalar natijasi bo‘ladi. Bu holda tajriba tasodifiy miqdor ustida n ta sinov o‘tqazishdan iborat bo‘lib, i-sinov natijasi Xi tasodifiy miqdor bilan aniqlanadi, i=1,2,…,n. X1,Õ2,…,Xn – to‘plamga tanlanma deyiladi, n- tanlama hajmi. Biz kuzatishlar bir-biriga bog‘liqsiz bo‘lgan holni qaraymiz. Shu sababli X1,X2,…,Xn larni n ta bog‘liqsiz, bir xil taqsimlangan tasodifiy miqdorlar deb qarash mumkin. Tayin o‘tqazilgan tajriba natijalari X1,X2,…,Xn tanlanma hisoblanadi, uni x1, x2,.., xn lar orqali belgilaymiz.
Ma‘lumki x1, x2,…,xn sonlar kuzatilayotgan X tasodifiy miqdorning qiymatlar to‘plamidan bo‘ladi, shu sababli ular variantalar deyiladi. Faraz qilaylik kuzatilayotgan X tasodifiy miqdorning barcha qiymatlar to‘plami bo‘lsin. bosh to‘plam deyiladi, x1,x2,…,xn qiymatlarni bosh to‘plam dan qaytariladigan tanlashlar sxemasi bo‘yicha olingan, hajmi n bo‘lgan tanlanma deb qarash mumkin. Tanlanmani o‘sib borish yoki kamayib borish tartibida yozilishiga variatsion qator deyiladi. Variatsion qatorning uchta turi mavjud: ranjirlangan, diskret, oraliq variatsion qatorlar. Variatsion qatorni ko‘pincha taqsimot qatori ham deyiladi. Ranjirlangan qator tanlanma hajmi kichik bolganda bu tanlanmaning alohida qiymatlari x1,x2,…,xn larni o‘sish (kamayish) tartibida joylashishidan iboratdir, x(1)≤x(2)≤x(3) ≤…..≤x(n). Agar variantalar soni yetarlicha katta bo‘lib, xmin va xmax lar o‘rtasidagi farq kichik bo‘lsa, ranjirlangan qator juda katta bo‘ladi. Agar belgi qiymatlari bir nechta bo‘lsa, u holda diskret variatsion qator tuziladi.
Diskret variatsion qator, ikkita qatordan tashkil topgan bo‘lib, birinchi qatorda belgining x1,x2,…,xs turli variantalari ikkinchi qatorda esa shu variantalarga mos ularning chastotalari ni yoki nisbiy chastotalari ni/n joylashgan bo‘ladi. Agar tanlanma hajmi katta bo‘lib, xmin va xmax o‘rtasidagi farq yetarlicha katta bo‘lsa, u holda oraliq variatsion qator tuziladi.
Oraliq variatsion qator ikkita qatordan tuzilgan bo‘lib, birinchi qatorda o‘rganilayotgan belgining oraliqlaridan, ikkinchisi esa bu oraliqlarga tegishli variantalar chastotasi yoki nisbiy chastotalaridan tuzilgan. Tanlanmaning statistik taqsimoti deb variantalar va ularga mos chastotalar yoki nisbiy chastotalar ro‘yxatiga aytiladi. Tanlanmaning statistik taqsimotini oraliqlar va ularning chastotalari yordamida ham berish mumkin. Ehtimollar nazariyasida taqsimot deganda tasodifiy miqdorning qabul qilishi mumkin bo‘lgan qiymatlari bilan bu qiymatlar ehtimollari orasidagi moslik tushuniladi, matematik statistikada esa kuzatilgan variantalar va ularga mos chastotalar yoki nisbiy chastotalar orasidagi moslik tushuniladi.
Faraz qilaylik birorta bir jinsli ob‘yektlar to‘plamining miqdor yoki sifat belgilarini o‘rganish talab qilinayotgan bo‘lsin.
Empirik taqsimot funktsiya.
Faraz qilaylik diskret variatsion qator berilgan (1-jadval)
|
|
|
…. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dan kichik variantalar soni bo‘lsin , bunda
boshqa so‘z bilan aytganda, X tasodifiy miqdor ustida n ta kuzatish o‘tqazilgandagi hodisaning ro‘y berishlari chastotalar soni.
Ta‘rif. Tanlamaning empirik taqsimot funktsiyasi Fn(u) deb n(u)/n nisbatga aytiladi, ya‘ni
(1.1)
Empirik taqsimot funktsiya taqsimot funktsiyaning barcha xossalarini qanoatlantiradi. Faraz qilaylik kuzatilayotgan X tasodifiy miqdorning noma‘lum taqsimot funktsiyasi bo‘lsin. Odatda ni X tasodifiy miqdorning nazariy taqsimot funktsiyasi deyiladi. Shuni aytib o‘tish kerakki, tayin tajriba o‘tqazilguncha empirik taqsimot funktsiyani tasodifiy miqdor deb qarash kerak, chunki u tanlamaning funktsiyasi xisoblanadi. Kuchaytirilgan katta sonlar qonunidan Glivenko teoremasi kelib chiqadi.
Glivenko teoremasi. Ixtiyoriy >0 son uchun quyidagi munosabat o‘rinli Shunday qilib empirik taqsimot funksiya “taqriban” nazariy taqsimot funktsiyaga tengdir. Empirik funktsiya zinapoyasimon funktsiya bo‘lib, nuqtalarda sakrashlarga ega, nuqtadagi sakrash qiymati ga teng,
____________
(n1+n2)/n
n1/n
x1 x2
xk
1-rasm
Empirik fuktsiya bilan nazariy taqsimot funktsiya ning farqi shundan iboratki, (X<x) hodisaning ehtimolini, empirik taqsimot funktsiya esa xuddi shu hodisaning nisbiy chastotasini aniqlaydi.
Misol. Tanlanmaning berilgan diskret variatsion qatori bo‘yicha empirik taqsimot funktsiyani yasang.
xi |
2 |
6 |
10 |
ni |
12 |
18 |
20 |
0.6
0.24
x
0 2 6 10
2-rasm.
Poligon va gistogramma. nuqtalarni tutashtiruvchi siniq chiziq chastotalar poligoni deyiladi. nuqtalarni tutashtiruvchi siniq chiziqqa nisbiy chastotalar poligoni deyiladi.
Chastotalar gistogrammasi deb asoslari uzunlikdagi guruh oraliqlari, balandliklari esa nisbatlarga teng bo‘lgan to‘g‘ri to‘rtburchaklardan iborat pog‘onaviy figuraga aytiladi.
/
/
…………………………. 3-rasm
Hosil bo‘lgan figuraning yuzasi n ga teng. Xususan oraliqlar qadamlari bir xil ham bo‘lishi mumkin Nisbiy chastotalar gistogrammasi deb asoslari uzunlikdagi oraliqlar, balandliklari esa nisbatga teng bo‘lgan to‘g‘ri to‘rtburchaklardan iborat pog‘onaviy figuraga aytiladi. Nisbiy chastotalar gistogrammasining yuzasi birga teng. Boshqa so‘z bilan aytganda nisbiy chastotalar poligoni va gistogrammasi nazariy taqsimot funktsiya zichlik funktsiyasining geometrik bahosi xisoblanadi.
Tanlanmaning sonli xarakteristikalari.
Nazariy taqsimotning sonli xarakteristikalari kabi X1,X2,….,Xn tanlanmaning empirik taqsimot funktsiyasining ham sonli xarakteristikalari kiritiladi. Tanlanma momentlar quyidagicha aniqlanadi:
Ranjirlangan variatsion qator berilgan holda:
tartibli tanlanma moment. (1.3)
tartibli markaziy moment. (1.4)
Ko‘p hollarda ishlatiladigan va xarakteristikalar aloxida harflar bilan belgilanadi.
- tanlanma o‘rta qiymat, (1.5)
- tanlanma dispersiya, (1.6)
= - tanlanma o‘rtacha kvadratik chetlanish. (1.7)
Agar diskret variatsion qator berilgan bo‘lsa tanlanma momentlar quyidagicha hisoblanadi:
j- tartibli tanlanma moment, (1.8)
j- tartibli markaziy moment (1.9)
tanlanma o‘rta qiymat (1.10)
tanlanma dispersiya (1.11)
Oraliqli variatsion qatorlarda ham tanlanma momentlar diskret variatsion qatorlar uchun berilgan formulalar orqali topiladi, bunda xi variantalar sifatida oraliq o‘rtalari olinishi mumkin. Diskret va oraliqli variatsion qatorlarda hisoblashni soddalashtirish uchun
(1.12)
(1.13)
formulalardan foydalanish mumkin, bunda C- umuman olganda ixtiyoriy son, lekin hisoblashni soddalashtirish uchun eng ko‘p qatnashgan xi ni olgan ma’qul, k- xi larning o‘zgarish qadami.
2. Tanlanma modasi M0. Ranjirlangan variatsion qatorlarda M0 aniqlanmaydi. Diskret variatsion qatorlarda eng katta chastotali varianta M0 bo‘ladi, agar eng katta chastotali varianta ikkita bo‘lsa, u holda variatsion qator bimodal qator hisoblanadi va h.k. Agar kuzatishlar oraliqli variatsion qator ko‘rinishida berilgan bo‘lsa, u holda moda
(1.14)
formula bilan hisoblanadi, bu yerda XMo-eng ko‘p qatnashgan oraliq - moda oralig‘ining quyi chegarasi, nMo- moda oralig‘i chastotasi, nMo+1- moda oralig‘idan bitta keyingi oraliq chastotasi, nMo-1- moda oralig‘idan bitta oldingi oraliq chastotasi, k-moda oraliq uzunligi.
Ranjirlangan variatsion qatorlarda quyidagi formula bilan aniqlanadi:
(1.15)
bu erda n-tanlanma hajmi, [a]- a sonning butun qismi.
Diskret variatsion qator mediana yig‘ma chastotalar tanlanma hajmining yarmi erishiladigan yoki yig‘ma nisbiy chastotalar 0,5 ga erishiladigan variantaga aytiladi.
Oraliq variatsion qator uchun quyidagicha formula bilan aniqlanadi: (1.16)
Bu yerda oraliqli variatsion qatorda yig‘ma chastotalar tanlanma hajmining yarmi erishiladigan oraliq yoki yig‘ma nisbiy chastotalar 0,5 ga erishiladigan oraliq - mediana oralig‘ining boshi, - mediana oralig‘ining chastotasi, mediana oralig‘i chastotasigacha bo‘lgan chastotalar yig‘indisi, ya‘ni , k-mediana oralig‘i uzunligi.
1-topshiriq
A va B tanlanmalar bo‘yicha quyidagi masalalarni yeching
- variatsion qator tuzing
- nisbiy va yig‘ma chastotalarni hisoblang;
- variatsion qatorning grafiklarini chizing (poligon va gistogramma);
- empirik taqsimot funktsiyani tuzing va uning grafigini chizing;
- variatsion qatorning sonli xarakteristikalarini hisoblang: tanlanma o‘rta qiymat, tanlanma dispersiya, o‘rtacha kvadratik chetlanish, moda, mediana;
- EXM da statistik dasturlardan foydalanib yuqorida qayd etilgan topshiriqlarni bajaring; olingan natijalar ma’nosini yozing.
- Tanlanmalarni www.tatu.uz saytining oliy matematika kafedrasiga tegishli ma‘lumotlar qismidan yoki [7] adabiyotdan oling.
2-§. 2- laboratoriya ishi.
Taqsimot parametrlarining statistik baholarini topish usullari
Aytaylik o‘rganilayotgan belgining taqsimoti nazariy mulohazalardan aniqlangan bo‘lsin. Bu taqsimotni aniqlaydigan parametrlarni baholash masalasi yuzaga kelishi tabiiydir.
Ta’rif. Nazariy taqsimot noma’lum parametrining statistik baxosi deb tanlanmadan olingan ixtiyoriy funktsiyaga aytiladi.
Statistik baxolar baxolanayotgan parametrni yaxshi yaqinlashtirib berishi uchun ular ma’lum talablarni qanoatlantirishlari lozim.
Faraz qilaylik nazariy taqsimotning noma’lum parametri bahosi bo‘lsin va hajmi n ga teng bo‘lgan tanlanma bo‘yicha baho topilgan bo‘lsin. Endi bosh to‘plamdan hajmi n ga teng bo‘lgan boshqa tanlanma hosil qilamiz va bu tanlanma bo‘yicha bahoni topamiz va hokazo. sonlar bir xil bo‘lishi shart emas. Shunday qilib bahoni tasodifiy miqdor deb, sonlarni esa uning mumkin bo‘lgan qiymatlari deb qarash mumkin.
Boshqa tomondan, ta‘rifdan kelib chiqadiki bitta parametr uchun bir nechta yoki cheksiz ko‘p statistik baxolar tuzish mumkin. Shu sababli barcha baholar sinfi ichidan «yaxshi» larini ajratish, ya’ni shunday statistika ajratish kerakki, ularning qiymatlari u yoki bu ma’noda noma’lum parametrning haqiqiy qiymati atrofida joylashgan bo‘lsin.
Ta‘rif. Siljimagan baho deb, tanlanma hajmi n ixtiyoriy bo‘lganda ham matematik kutilishi baholanayotgan parametrga teng bo‘lgan statistik bahoga aytiladi,
(2.1)
agar bu shart bajarilmasa, u holda bu bahoga siljigan baho deyiladi va siljish ayirma sifatida aniqlanadi.
Aynan bitta parametr uchun bir nechta siljimagan baholarni tuzish mumkin.
Masalan, noma’lum parametr kuzatilayotgan tasodifiy miqdor X ning matematik kutilishi bo‘lsin, ya’ni, shunday qilib
(eslatib o‘tamizki tanlanma bu tasodifiy miqdorning ta nusxasidir).
Statistik baho sifatida esa quyidagini olamiz.
(2.2)
Bu yerda o‘zgarmas sonlar va ular uchun tenglik o‘rinli bo‘lsin,
Shunday qilib, (2.2) noma’lum matematik kutilma uchun siljimagan baho bo‘ladi.
Xususan bo‘lsa, u holda
(2.3)
Agar bo‘lsa, u holda
(2.4)
demak o‘rta qiymat (matematik kutilma) uchun siljimagan baho tanlanma o‘rta qiymat bo‘lar ekan. Xuddi shunday dispersiyani tanlanma dispersiya orqali baholash mumkin. Umumiylikka zarar yetqazmasdan deb olamiz ( bo‘lgan holda …,tasodifiy miqdorlarga o‘tiladi), u holda bo‘ladi.
.
Shunday qilib tanlanma dispersiya dispersiya uchun siljigan baho bo‘ladi. Siljish ga teng bo‘lib, bundan ko‘rinib turibtiki da siljish nolga intiladi. Demak yetarlicha katta n hajmli tanlanmalarda tanlanma dispersiyani dispersiyaning taxminan siljimagan bahosi deb qabul qilish mumkin. Kichik hajmli tanlanmalarda dispersiyaning siljimagan bahosi sifatida quyidagicha aniqlanadigan to‘g‘rilangan dispersiya ishlatiladi:
(2.5)
Haqiqatdan ham siljimagan baho bo‘ladi, chunki
(2.6)
bo‘ladi.
Yuqoridagi misolda ko‘rsatilganidek bitta parametrga bir nechta siljimagan baho tuzish mumkin, bu baholar ichidan yaxshisini topish uchun statistik bahodan effektivlik sharti talab qilinadi.
Effektiv baxo. bilan noma’lum parametrning barcha siljimagan baholari to‘plamini belgilaymiz. Faraz qilaylik
, bo‘lsin,
Agar bo‘lsa, u holda baho bahoga nisbatan effektivroq deyiladi.
Siljimagan baholar to‘plamidagi (tanlama hajmi n berilganda) dispersiyasi eng kichik bo‘lgan statistik bahoga tekis effektiv baho deyiladi.
(2.7) O‘quvchiga tanlanma o‘rta qiymat X1 statistikaga nisbatan effektivroq baho bo‘lishini tekshirishni taklif qilamiz.
Eslatma: tekis effektiv baho har doim mavjud bo‘lavermaydi, chunki to‘plam infimiumi har doim ham bu to‘plamga tegishli bo‘lmaydi.
Katta xajmli tanlanmalar qaralganda statistik baholarga asoslilik talabi qo‘yiladi.
Ta’rif uchun
(2.8)
bo‘lsa, statistik baho parametr uchun asosli baho deyiladi.
Demak asosli baho baholanayotgan parametr ga da ehtimol bo‘yicha yaqinlashadigan statistik bahoga aytiladi.
Noma’lum parametrlarni baholashning bir nechta usullari mavjud. Baholashning momentlar va eng katta o‘xshashlik usullarini ko‘rib chiqamiz.
Momentlar usuli. Faraz qilaylik kuzatilayotgan tasodifiy miqdorning taqsimot funktsiyasi noma’lum parametrga, ya’ni ta noma’lum parametrga bog‘liq bo‘lsin. Momentlar usulining mantiqiy asosi shundan iboratki, parametrlar shunday bo‘lishi kerakki taqsimotning nazariy momentlari mos tanlanma momentlariga teng bo‘lishi kerak. - tartibli boshlang‘ich va markaziy momentlarni mos ravishda quyidagicha belgilaymiz
Nazariy taqsimot parametrga bog‘liq bo‘lganligi sababli, nazariy momentlar ham parametrga bog‘liq bo‘ladi,
Agar noma’lum parametrlar soni ta bo‘lsa, u holda quyidagi ta tenglamalar tizimini tuzamiz.
(2.9)
bunda j-tartibli tanlanma momentlar.
Agar (2.9) tenglamalar tizimining yechimi mavjud bo¢lsa, u holda yechim noma’lum parametrga momentlar usulida olingan baho deyiladi.
Shuni ta’kidlab o‘tamizki momentlar usulida bir xil ma’noli momentlar tenglashtirilishi kerak. Masalan, agar noma’lum parametrlar matematik kutilma va dispersiya bo’lsa, u holda tabiiyki quyidagi tenglamalar tizimini hosil qilamiz
(2.10)
Eng katta o‘x shashlik usuli
Belgilash kiritamiz: agar tasodifiy miqdor X diskret bo‘lsa, X uzluksiz tasodifiy miqdor bo‘lsa tasodifiy miqdorning zichlik funktsiyasi. U holda quyidagicha tuzilgan funktsiyaga
(2.11)
O‘xshashlik funktsiyasi deyiladi. Eng katta o‘xshashlik usulining mohiyati shundan iboratki, noma’lum parametrga eng katta ehtimolli tanlanma asosida baxo tuzish kerak, ya’ni parametrni shunday tanlash kerakki, o‘xshashlik funktsiyasi eng katta qiymat qabul qilsin, demak agar parametrning qabul qilishi mumkin bo‘lgan qiymatlar to‘plamini deb belgilasak quyidagi shartni bajarilishini talab qilamiz
(2.12)
Faraz qilaylik, barcha lar uchun va o‘xshashlik funktsiyasi bo‘yicha differentsiallanuvchi bo‘lsin. Yuqorida aytilganlarga ko‘ra, parametrning eng katta o‘xshashlik bahosi deb, quyidagi tenglamaning
(2.13)
yechimiga aytiladi. Bizga ma’lumki funktsiya va uning logarifmining statsionar nuqtalari ustma-ust tushadi, shuning uchun (2.13) tenglama quyidagi tenglamaga teng kuchlidir.
(2.14)
agar noma’lum parametr bo‘lsa, ya’ni ta noma’lum parametr bo‘lsa, u holda quyidagi tenglamalar tizimiga ega bo‘lamiz
(2.15)
yoki unga teng kuchli tenglamalar tizimi
(2.16)
Bu tenglamalar tizimining yechimiga noma’lum parametrga eng katta o‘xshashlik usulida topilgan baho deyiladi.
Oraliq baxo. Ishonchlilik oralig‘i.
Tanlanmadagi variantlar kam takrorlangan holdagina, tanlama berilganlari guruhlanadi, shu bilan birga guruhlar soni guruhlash usuliga bog‘liq bo‘lmasligi kerak. Nuqtaviy baho deb, bitta son bilan aniqlanadigan bahoga aytiladi. Yoqirida ko‘rilgan barcha baholar nuqtaviy baholar, chunki ular sonlar o‘qida bitta sonni aniqlaydi. Hajmi unchalik katta bo‘lmagan tanlanma uchun (n<30) nuqtaviy baho baholanayotgan parametrdan farq qilishi mumkin, ya‘ni qo‘pol xatoliklarga olib kelishi mumkin. Shu sababli hajmi kichik bo‘lgan tanlanmalarda oraliqli baholardan foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Oraliq baho deb, ikkita son - oraliq uchlari bilan aniqlanadigan bahoga aytiladi. Faraz qilaylik - noma’lum parametrning bahosi bo‘lsin ( o‘zgarmas yoki tasodifiy miqdor bo‘lishi mumkin). Barcha nuqtaviy baholar tanlanma asosida baholanadi, lekin tanlanmalar tasodifiy bo‘lganligi uchun baholar ham tasodifiy miqdor bo‘lib, asl parametrlardan farq qiladi. Bahoning aniqliligini deb belgilasak, u holda bo‘ladi, tushunarliki qanchalik kichik bo‘lsa, baho shunchalik aniq bo‘ladi. Statistik usullar baho tengsizlikni qanoatlantiradi deb qat’iy davo qilishga imkon bermaydi, har qanday aniqlikni qandaydir ehtimol bilan olish mumkin:
(2.17)
va tengsizlikni unga teng kuchli bo‘lgan tengsizlik bilan almashtirsak (2.17) quyidagi ko‘rinishni oladi
(2.18)
(2.18) shart oraliq parametr qiymatini berilgan ishonchlilik ehtimoli bilan qoplashini bildiradi. oraliqqa ishonchklilik oralig‘i deyiladi, - ehtimollikka ishonchlilik ehtimoli ham deyiladi. Ko‘p hollarda birga yaqin qilib tanlanadi (masalan 0,95; 0,98, 0.99 va h.k.).
Eslatma. Baholanayotgan parametr emas, balki ishonchlilik oralig‘i tasodifiy miqdor bo‘lganligi uchun, q ning berilgan oraliqqa tushish ehtimoli haqida emas, balki ishonchlilik oralig‘i q ni qoplash ehtimoli haqida gapirish to‘g‘riroq bo‘ladi.
Dispersiyasi ma’lum bo‘lgan normal taqsimotning noma‘lum matematik kutilmasi uchun ishonchlilik oralig‘i
Aytaylik, bosh to‘plam parametrlari va bo‘lgan normal taqsimotga ega bo‘lsin, ya’ni kuzatilayotgan X tasodifiy miqdor normal taqsimlangan va noma’lum bo‘lib, ma’lum bo‘lsin. Bu kabi belgilanadi.
Noma’lum parametrning statistik bahosi sifatida tanlanma o‘rta qiymatini olamiz. Ma’lumki, o‘zaro erkli normal taqsimlangan tasodifiy miqdorlarning yig‘indisi normal taqsimotga ega bo‘lib, uning parametrlari mos parametrlar yig‘indisiga teng bo‘ladi, ya‘ni bizning holda . Shunday qilib
(2.19)
Bu yerda âà - standart normal taqsimot funktsiya.
(2.19) tenglikka asosan
(2.20)
Shunday qilib q parametr uchun
(2.21)
va g ishonchlilik ehtimoli bilan
(2.22)
oraliq noma’lum parametrni qoplaydi, bu yerda quyidagi tenglama yechimidir
(2.23)
va normal taqsimot funktsiyasi uchun EXM dagi statistik dasturlar orqali aniqlanadi yoki keltirilgan adabiyotlardagi ilovalardan foydalanib topiladi.
taqsimot (Pirson taqsimoti)
Aytaylik (=1,2,…,) lar erkli normal tasodifiy miqdorlar bo‘lib, shu bilan birga ularning matematik kutilmalari 0 ga, o‘rtacha kvadratik chetlanishlari 1 ga teng bo‘lsin, u holda bu miqdorlar kvadratlari yig‘indisi:
(2.24)
erkinlik darajali («xi kvadrat») qonun bo‘yicha taqsimlangan deyiladi, agar bu miqdorlar bitta chizikli munosabat bilan bog‘langan, masalan, bo‘lsa, u holda erkinlik darajalari soni bo‘ladi.
Erkinlik darajalari soni ortishi bilan taqsimot normal taqsimotga sekin yaqinlashadi.
taqsimot (Styudent taqsimoti)
Z normal tasodifiy miqdor, shu bilan birga , , V esa erkinlik darajali qonun bo‘yicha taqsimlangan va Z ga bog‘liq bo‘lmagan miqdor bo‘lsin, u holda
(2.25)
miqdor taqsimot yoki erkinlik darajali Styudent (ingliz statistigi V. Gosset taxallusi) taqsimoti deb ataladigan taqsimotga ega. Erkinlik darajalari soni ortishi bilan Styudent taqsimoti normal taqsimotga tez yaqinlashadi.
Dispersiyasi noma’lum bo‘lgan normal taqsimotning noma’lum matematik kutilmasi uchun ishonchlilik oralig‘i
Aytaylik bo‘lsin, bu holda yuqorida keltirilgan formulalardan foydalana olmaymiz, chunki bu holda ishonchlilik oralig‘i noma’lum parametr ga bog‘liq. Shuning uchun ham baho sifatida quyidagi statistikani tanlaymiz:
(2.26)
bu yerda to‘grilangan tanlama dispersiya. Ma’lumki, t-statistika erkinlik darajasi ga teng bulgan Styudent taqsimotiga (t-taqsimot) ega.
Oraliqli bahoni tuzish uchun quyidagi munosabat bajarilishini talab etamiz
(2.27)
Bu tenglamadan miqdor berilgan âà bo‘yicha Styudent taqsimoti uchun EXM da mavjud statistik dasturlar bo‘yicha yoki keltirilgan adabiyotlardagi ilovalardan foydalanib topiladi. Agar Y tasodifiy miqdor Styudent taqsimotiga ega bo‘lsa, u holda
(2.28)
tenglamaning yechimi sifatida aniqlanadi. Odatda jadvalda ning qiymatlari beriladi, shuning uchun quyidagi tenglamaning
(2.29)
yechimi sifatida topiladi. Shunday qilib, noma’lum parametr uchun quyidagi oraliq bahoga ega bo‘lamiz.
(2.30)
Bundan kelib chiqadiki, noma’lum matematik kutilma uchun ishonchlilik oralig‘i
(2.31)
ni hosil qilamiz. (2.30) va (2.22) oraliqlar o¢xshashdir, bu yerda
(2.32)
Normal taqsimotning dispersiyasi uchun ishonchlilik oralig‘i
Aytaylik bo‘lsin, u holda
(2.33)
tasodifiy miqdor erkinlik darajasi ga teng bo‘lgan -taqsimotga (Pirson taqsimoti) ega bo‘ladi. tasodifiy miqdor faqat manfiy bo‘lmagan qiymatlarni qabul qiladi. Berilgan ishonchlilik ehtimoli bo‘yicha shunday ni topish mumkinki, unda
(2.34)
munosabat o‘rinli bo‘ladi, bu yerda miqdor
(2.35)
tenglamaning yechimi bo‘lib, -taqsimot (Pirson taqsimoti) jadvalidan yoki EXM dagi mavjud statistik dastur paketidan aniqlanadi, bunda tasodifiy miqdor bo‘lib, erkinlik darajasi ga teng bo‘lgan taqsimotga ega. Biroq ishonchlilik oralig‘ini tuzish uchun shunday sonlarni topish kerakki
(2.36)
tenglik o‘rinli bo‘lishi kerak. Bunday sonlar cheksiz ko‘pdir. Bunday sonlarning yagona juftligini topish uchun quyidagi «simmetriklik sharti» ni kiritamiz:
(2.37)
taqsimot jadvalidan (ilova 4) va (2.37) formula orqali ni topamiz. ni topish uchun qarama-qarshi hodisa ehtimolidan foydalanamiz:
(2.38)
o‘rniga uning (2.33) ifodasini qo‘yib va elementar almashtirishlarni bajarib, ushbu
(2.39)
tenglikni hosil qilamiz.
Noma‘lum dispersiya uchun ishonchlilik oralig‘ini aniqlovchi tengsizlikni har ikki tomonidan kvadrat ildiz olib, noma‘lum o‘rtacha kvadratik chetlanish ni g ishonchlilik ehtimoli bilan qoplaydigan
(2.40)
ishonchlilik oralig‘ini hosil qilamiz.
Tanlanma hajmini aniqlash
Shu vaqtgacha biz hajmi berilgan statistik ma’lumotlarning tahlili bilan shug‘ullandik. Yetarlicha aniq natijalar olish uchun tanlanmaning minimal hajmini aniqlash masalasi muhimdir.
Normal taqsimotning dispersiyasi ma’lum bo‘lganda noma’lum o‘rta qiymat uchun ishonchlilik oralig‘ini aniqlashda (2.20) formuladan foydalanish mumkin, u holda quyidagi
(2.41)
tenglikka ega bo‘lamiz.
Agar normal taqsimotning dispersiyasi noma‘lum bo‘lsa, u holda ishonchlilik oralig‘ini aniqlash uchun zarur bo‘lgan tanlanma hajmi (2.32) dan aniqlanadigan quyidagi
(2.42)
formula bo‘yicha aniqlanadi.
Shuni ta‘kidlab o‘tamizki, dispersiya ma‘lum bo‘lganda berilgan ishonchlilik ehtimoli bilan matematik kutilmani qoplaydigan ishonchlilik oralig‘ini tuzishga zarur bo‘lgan tanlanma hajmini tanlanmani hosil qilishdan avval (2.41) formuladan aniqlash mumkin. Biroq (2.42) formulaga ko‘ra yechilayotgan masalada zarur bo‘lgan tanlanma hajmini, noma’lum dispersiya uchun siljimagan baho hisoblangan tanlanmani qayta tahlil qilingandan so‘ng korrektlashtirish mumkin.
2–topshiriq.
Quyidagi masalalarni yechishda Tanlanmalarni universitetimiz www.tatu.uz saytining oliy matematika kafedrasiga tegishli ma‘lumotlar qismidan yoki [7] adabiyotdan oling va 1-laboratoriya ishida olingan ma‘lumotlardan foydalaning.
2.1. masala. D tanlanmaning F3 va F4 ustunlari bo‘yicha bosh to‘plamning o‘rta qiymati , dispersiyasi va o‘rtacha kvadratik chetlanishi lar uchun siljimagan , va S baholarni hisoblang.
2.2. masala. C tanlanmaning ikkinchi X, Y, Z uchligi ustunlari bo‘yicha bosh to‘plamning o‘rta qiymati m, dispersiyasi va standart chetlanishi lar uchun siljimagan baholarni hisoblang.
2.3. masala. A, B, C tanlanmaning X, Y, Z ustunlari va D tanlanmaning F3 va F4 ustunlari bo‘yicha bosh to‘plamning o‘rta qiymati m, dispersiyasi va standart chetlanishi lar uchun berilgan ishonchlilik ehtimoli bilan ishonchlilik oraliqlarini tuzing.
V-variant nomeri (talabaning jurnal bo‘yicha nomeri)
2.4. masala. 2.1, 2.2-masalalardagi tanlanmalar qo‘llanilingan deb hisoblab, o‘rta qiymat uchun ishonchlilik oralig‘i uzunligi va ishonchlilik
ehtimoli bo‘lgan ishonchlilik oralig‘ini tuzish uchun tanlanmaning minimal hajmi n ni aniqlang, bu yerda
3-§. 3- laboratoriya ishi.
Statistik taxminlarni tekshirish
Matematik statistikaning asosiy vazifalaridan biri - statistik taxminlarni tekshirishning ratsional usullarini ishlab chiqishdan iborat.
Statistik taxmin, bu tajribada kuzatilayotgan tasodifiy miqdor noma’lum taqsimotining ko‘rinishi yoki uning xossalari haqidagi ixtiyoriy tasdiq, yoki ma’lum taqsimotning noma’lum parametrlari haqidagi ixtiyoriy farazdir. Bunday taxminlar nazariy tushunchalar yoki tanlanma kuzatishlarning statistik tahlili asosida ilgari suriladi. Masalan, X tasodifiy miqdor Puasson taqsimotiga ega; normal taqsimotga ega bo‘lgan tasodifiy miqdor yoki o‘rta qiymatga ega.
Taqsimotning noma‘lum parametri haqidagi taxminlar oddiy va murakkab bo‘ladi. Oddiy taxminda noma‘lum parametr bitta tayin qiymat qabul qilishini ta‘kidlaydi. Murakkab taxminda parametr qiymatlar to‘plamidan qiymat qabul qilishi ta‘kidlanadi (, , ). Tekshirilayotgan taxmin harfi bilan belgilanadi. Bizning maqsadimiz tanlama qiymatlari tekshiralayotgan taxminni tasdiqlashini tekshirishdan iborat.
Tekshirilishi kerak bo‘lgan taxmin nolinchi (asosiy) taxmin deyiladi. Ko‘p hollarda nolinchi taxminni rad etuvchi ixtiyoriy taxmin alternativ (qarama-qarshi) taxmin ishlab chiqiladi. Oddiy taxmin deb faqat bitta taxminni o‘z ichiga olgan taxminga aytiladi. Murakkab taxmin deb chekli yoki cheksiz sondagi oddiy taxminlardan iborat taxminga aytiladi. Shunday qilib, tekshirish natijasida faqat bitta taxmin qabul qilinadi yoki , mos ravishda ikkinchisi rad etiladi.
Taxmin bosh to‘plamdan olingan tanlanmalar asosida tekshiriladi, tanlanma tasodifiy bo‘lganligi uchun xatoliklarga yo‘l qo‘yilib, noto‘g‘ri xulosalar qabul qilinishi mumkin. Xatoliklar ikki turga bo‘linadi. Agar taxmin to‘g‘ri bo‘la turib, u rad etilsa 1-tur xatolikka yo‘l qo‘yilgan bo‘ladi. Agar taxmin noto‘g‘ri bo‘la turib, u qabul qilinsa 2-tur xatolikka yo‘l qo‘yilgan bo‘ladi. Bu xatolarning oqibatlari har xil bo‘lishi mumkin, masalan «binoni qurish davom ettirilsin» degan to‘g‘ri qaror rad etilgan bo‘lsa, u holda 1-tur xatolik moddiy zararga olib keladi, agar binoning ag‘darilib tushish xavfiga qaramasdan «qurilish davom ettirilsin» degan qaror qabul qilingan bo‘lsa, u holda ikkinchi tur xatolik kishilarning halokatiga olib kelishi mumkin. Birinchi tur xato ikkinchi tur xatoga nisbatan og‘irroq oqibatlarga olib keladigan misollar ham keltirish mumkin.
1-eslatma. To‘g‘ri qaror ham ikki holda qabul qilinishi mumkin:
1) taxmin qabul qilinadi, u aslida ham to¢g¢ri edi;
2) taxmin rad etiladi, u aslida ham noto‘g‘ri edi.
Shunday qilib, ayrim tanlanmalar bo‘yicha to‘g‘ri qaror qabul qilinadi, boshqalari bo‘yicha noto‘g‘ri qaror qabul qilinadi. Qaror esa statistika yoki statistik tasnif deb ataluvchi tanlanmadan olingan biror bir funktsiyaning qiymati asosida qabul qilinadi. Bu statistika qiymatlar to‘plamini ikkita kesishmaydigan to‘plamlarga ajratishi mumkin:
taxmin qabul qilinadigan (rad etilmaydigan) statistikaning qiymatlar to‘plam ostisi taxminning qabul qilinish sohasi deyiladi.
taxmin qabul qilinmaydigan (rad etiladigan), taxmin qabul qilinadigan statistikaning qiymatlar to‘plam ostisiga kritik soha deyiladi. Taxminlarni tekshirganda tushunarliki noto‘g‘ri qaror qabul qilish ehtimolini kamaytirish maqsadga muvofiqdir. Birinchi tur xatoga yo‘l qo‘yish ehtimolini orqali belgilash qabul qilingan; u ahamiyatlilik darajasi deyiladi. Ahamiyatlilik darajasi ko‘pincha 0,05, 0,01 ga teng qilib olinadi. Lekin ko‘p holda 1-tur xatoligi ehtimolining kamayishi 2-tur xatoligi ehtimolining oshishiga olib keladi. 2 tur xatoligi bilan belgilanadi. Shuning uchun ham statistika âà ehtimolliklar minimal bo‘ladigan qilib tanlanadi. Ushbu qo‘llanmada taxmin har doim oddiy deb faraz qilinadi, shuning uchun ham to‘g‘ri taxminda statistika taqsimoti ma‘lum. Eng yaxshi statistikani tanlash usullari ko‘rib chiqilmagan. Statistikaning kritik sohasini aniqlash uchun ahamiyatlilik darajasi va alternativ taxminning ko‘rinishi e’tiborga olinadi.
Noma’lum parametr ning qiymati haqidagi asosiy taxmin quyidagicha:
Alternativ taxmin esa quyidagi ko‘rinishlardan biri bo‘lishi mumkin:
, ,
Mos ravishda chap tomonlama, o‘ng tomonlama yoki ikkitomonlama kritik sohalarni olish mumkin. Kritik sohaning chegaraviy nuqtalari statistikaning taqsimot jadvallaridan aniqlanadi.
Statistik taxminni tekshirish bosqichlari quyidagilardan iborat
1) âà taxminlar aniqlanadi;
2) Statistika tanlanadi va ahamiyatlilik darajasi beriladi;
3) Ahamiyatlilik darajasi , alternativ taxmin va jadvallar
orqali kritik soha aniqlanadi;
4) Tanlanma bo‘yicha statistika qiymati hisoblanadi;
5) Statistika qiymati kritik soha bilan taqqoslanadi;
6) Qaror qabul qilish: agar statistika qiymati kritik sohaga kirmasa, u holda taxmin qabul qilinadi, rad etiladi, agar kritik sohaga kirsa, u holda taxmin rad etiladi, taxmin qabul qilinadi.
Ayrim hollarda altevnativ taxmin ni aniqlashdan oldin statistika qiymatini xisoblash uchun bosh to‘plam parametrlarining siljimagan baholarini topishni talab etadigan 4) bosqichni bajarish maqsadga muvofiqdir. Masalan taxmin tekshirilayapti va o‘rta qiymat uchun siljimagan baxo bo‘lsa, u holda ko‘rinib turibtiki alternativ taxmin yoki ko‘rinishda qilib tanlab olish kerak.
Statistik taxminni tekshirish natijalariga quyidagicha interpretatsiya beriladi: agar taxmin qabul qilinsa, u holda bu isbotlangan hisoblanadi, agar taxmin qabul qilinsa, u holda kuzatish natijalariga zid emasligini tan olgan bo‘lamiz, lekin qaror qabul qilishdan oldin yana qo‘shimcha tadqiqot o‘tqazish kerak bo‘ladi.
Pirsonning tasdiqlash alomati
Bosh to‘plam X taqsimoti haqidagi taxminni qanday tekshirish kerakligini ko‘rib chiqaylik. Aytaylik bosh to‘plam qandaydir noma’lum taqsimotga ega bo‘lsin. Bosh to‘plamdan tanlanma olamiz. Tanlanmaga asoslanib yoki boshqa mulohazalarni e’tiborga olib bosh to‘plamning aniq taqsimot funksiyasi haqidagi taxminni tuzamiz. Bu taqsimotni nazariy deb ataymiz. Tanlanma asosida taqsimotning empirik funktsiyasi ni topishimiz mumkin. Agar empirik taqsimot nazariy taqsimotga yaqin bo‘lsa bosh to‘plamning taqsimoti haqidagi taxminni qabul qilamiz. Bunday taxminlarni tekshirish uchun bir necha tasdiqlash alomatlari mavjud bo‘lib, ulardan biri Pirsonning tasdiqlash alomatini keltiramiz. tasdiqlash alomatida X bosh to‘plamning o‘zgarish sohasi umuman olganda turli xil uzunliklarga ega bo‘lgan ta oraliqqa bo‘lamiz. Tanlanma bo‘yicha shu oraliqlar asosida variatsion qator tuzamiz. Agar ayrim oraliqlarda ni chastota juda kichik bo‘lsa (5 dan kichik), u holda bu oraliqlarni qo‘shni oraliqlar bilan bilashtiramiz. Tanlanma asosida nazariy taqsimot parametrlarining baholarini hisoblaymiz. Shu bilan nazariy taqsimot funktsiya to‘laligicha aniqlanadi. Endi nazariy taqsimot asosida X tasodifiy miqdorning oraliqdan qiymat qabul qilish ehtimolliklari larni hisoblaymiz:
(3.1)
bunda . Keyin nazariy chastotalarni hisoblaymiz (n-tanlanma hajmi). Agar nazariy va empirik chastotalar va lar yetarlicha bir-biridan farq qilsa taxminni qabul qilamiz. taxminni tekshirish uchun quyidagi statistikadan foydalanamiz:
(3.2)
tasodifiy miqdor erkinlik darajasi bo‘lgan - taqsimotga ega, bu erda oraliqlar soni, r- tanlanma asosida baholari topilgan nazariy taqsimotning parametrlar soni.
qanchalik katta bo‘lsa, shunchalik nazariy va empirik taqsimotlar mutanosiblashmagan bo‘ladi. statistikaning yetarlicha katta qiymatlarida taxminni rad etish kerak. Shuning uchun faqat o‘ng tomonlama kritik sohadan foydalanamiz.
Agar bo‘lsa, taxminni rad etishga asos bor.
Agar bo‘lsa, taxminni qabul qilishga asos bor. kritik nuqta avvaldan berilgan ahamiyatlilik darajasi va erkinlik darajasi lar asosida keltirilgan adabiyotlardagi taqsimot uchun ilovalardan yoki EXM da mavjud dasturlar paketidan foydalanib topiladi.
Bosh to‘plamning normal taqsimlanganligi haqidagi taxminni tasdiqlash alomati yordamida tekshirish qoidasi
1. Taxmin qilinayotgan taqsimot parametrlarining bahosi topiladi, ya‘ni va lar hisoblanadi.
2. Taqsimot parametrlari bahosi normal taqsimot zichlik funktsiyasiga qo‘yilib, zichlik funktsiyaning bahosi - topiladi.
(3.3)
3. Tasodifiy miqdor X ning i-oraliqqa tushish ehtimoli ni quyidagi
formula yordamida hisoblanadi:
(3.4)
bu yerda - normal taqsimot funktsiya va uning qiymatlari adabiyotlarda keltirilgan ilovalardan yoki EXM da mavjud dasturlar paketidan foydalanib topiladi.
4. Nazariy chastotalar (n-tanlanma hajmi, - X tasodifiy miqdorning i-oraliqqa tushish ehtimoli) hisoblanadi.
5. taxminni tekshirish uchun quyidagi statistika qiymatini hisoblaymiz:
(3.5)
6. Avvaldan berilgan ahamiyatlilik darajasi va erkinlik darajasi
lar asosida keltirilgan adabiyotlardagi taqsimot uchun ilovalaridan yoki EXM dagi mavjud dasturlar paketidan foydalanib kritik nuqta topiladi.
6. Agar bo‘lsa, bosh to‘plamning normal taqsimlanganligi haqidagi taxmin qabul qilinadi.
Agar bo‘lsa, taxminni rad etishga asos
bor.
Normal taqsimot o‘rtacha kvadratik chetlanishi ma’lum bo‘lganda, uning o‘rta qiymati haqidagi taxminni tekshirish
Faraz qilaylik, bosh to‘plam va parametrli normal taqsimotga ega , bu yerda -ma’lum, a ahamiyatlilik darajasida
taxminni tekshirish kerak. Alternativ taxmin sifatida , , taxminlardan biri olingan bo¢lsin.
Statistika sifatida quyidagi tasodifiy miqdor
(3.6)
olinadi. H0 taxmin to‘g‘ri bo‘lganda Z tasodifiy miqdor standart normal taqsimotga (0 va 1 parametrli) ega .
Kritik nuqtani adabiyotlarda keltirilgan normal taqsimot funktsiya uchun ilovalardan yoki EXM dagi mavjud dasturlar paketidan foydalanib topiladi.
Agar alternativ taxmin ko‘rinishda bo‘lsa, u holda quyidagi shartni bajaruvchi chap tomonlama kritik sohadan foydalanamiz:
(3.7)
Jadval faqat musbat qiymatlar uchun berilgan, shuning uchun
(3.8)
Formulani e’tiborga olib, kritik nuqtani
(3.9)
tenglikdan topamiz, u holda kritik soha
(3.10)
ko‘rinishda bo‘ladi.
Agar alternativ taxmin ko‘rinishda bo‘lsa, u holda quyidagi shartni bajaruvchi o‘ng tomonlama kritik soha olinadi:
(3.11)
kritik nuqtani topish uchun asosan quyidagi tenglikdan foydalaniladi
(3.12)
Bu erdan kritik soha ko‘rinishini topamiz
(3.13)
Agar alternativ taxmin ko‘rinishda bo‘lsa, u holda quyidagi shartni bajaruvchi ikki tomonlama kritik soha olinadi:
(3.14)
Mutlaq miqdor ta’rifiga ko‘ra
(3.15)
(3.11) va (3.12) formulalarga ko‘ra jadvaldan foydalanish shartini olamiz:
(3.16)
Shunday qilib bu holda kritik soha ko‘rinishda bo‘ladi.
3- topshiriq.
Bu paragrafning masalalarida tanlanma normal taqsimotga ega bo‘lgan bosh to‘plamdan olingan va ularni universitetimiz www.tatu.uz saytining oliy matematika kafedrasiga tegishli ma‘lumotlar qismidan yoki [7] adabiyotdan oling.
3.1-masala. C tanlanmaning birinchi X ustuni bo‘yicha ahamiyatlilik darajasiga ko‘ra o‘rta qiymat haqidagi taxminni Í1: M alternativ taxminga qarshi tekshiring, o‘rtacha kvadratik chetlanish berilgan, ahamiyatlilik darajasi quyidagicha:
, , (3.17)
(3.18)
ning butun qismi, V – talabaning jurnaldagi tartib raqami.
3.2-masala. B tanlanma bo‘yicha ahamiyatlilik darajasiga ko‘ra bosh to‘plamni normal taqsimotga ega ekanligi haqidagi taxminni tekshiring, bunda k= qoldiq ,
4-§. 4-laboratoriya ishi.
Regressiya egri chiziqlarini yasash
Ikkita tasodifiy miqdor funktsional bog‘lanish bilan, yoki statistik deb ataladigan boshqa tur bog‘lanish bilan bog‘langan bo‘lishi, yoki o‘zaro bog‘lanmagan bo‘lishi mumkin.
Masalan Y=φ (x) funktsional bog‘lanishda, tasodifiy miqdorlardan biri (x) ning o‘zgarishi bilan ikkinchi tasodifiy miqdor (Y) ning o‘zgarishi kuzatiladi. Statistik bog‘lanishda tasodifiy miqdorlardan birining o‘zgarishi ikkinchisining taqsimoti o‘zgarishiga olib keladi. Xususan, statistik bog‘liqlik miqdorlardan birining o‘zgarishi ikkinchisining o‘rta qiymatining o‘zgarishida ko‘rinadi; bu holda statistik bog‘lanish korrelyatsion bog‘lanish deb ataladi. Korrelyatsion bog‘lanish tasodifiy miqdorlar orasidagi bog‘lanishni o‘rganadi. Statistik bog‘lanish yana regression bog‘lanishni, ya‘ni tasodifiy va tasodifiy bo‘lmagan miqdorlar orasidagi bog‘lanishni ham o‘rganadi.
Korrelyatsion bog‘lanishning ikki asosiy masalasi
1. Korrelyatsion bog‘lanish formasini aniqlash, ya‘ni regressiya funktsiyasining ko‘rinishini (chiziqli, kvadratik, ko‘rsatkichli va h.k.) topish. O‘rganilayotgan ikki miqdor orasida bog‘lanish bormi, agar bor bo‘lsa qanday?
2. Korrelyatsion bog‘lanishning zichligini aniqlash. Y ning X ga korrelyatsion bog‘liqligining zichligi Y qiymatlarining Yx shartli o‘rtacha qiymat atrofida tarqoqligining kattaligi bo‘yicha baholanadi. Ko‘p tarqoqlik Y ning X ga kuchsiz bog‘liqligidan yoki bog‘liqlik yo‘qligidan darak beradi. Kam tarqoqlik ancha kuchli bog‘liqlik borligini ko‘rsatadi. Korrelyatsion bog‘liqlik ta‘rifini aniqlashtiramiz, buning uchun shartli o‘rtacha qiymat tushunchasini kiritamiz.
Shartli o‘rtacha qiymat Yx deb Y ning X=x qiymatga mos qiymatlarining arifmetik o‘rtacha qiymatlariga aytiladi. Agar har bir x qiymatiga shartli o‘rtacha qiymatning bitta qiymati mos kelsa, u holda ravshanki shartli o‘rtacha qiymat x ning funktsiyasidir; bu holda Y tasodifiy miqdor X miqdorga korrelyatsion bog‘liq deyiladi.
Y ning X ga korrelyatsion bog‘liqligi deb, Yx shartli o‘rtacha qiymatning x ga funktsional bog‘liqligiga aytiladi:
Yx= f(x)
Yuqoridagi tenglama Y ning X ga regressiya tenglamasi deyiladi; f(x) funktsiya Y ning X ga regressiyasi, uning grafigi esa Y ning X ga regressiya chizig‘i deyiladi. Xy shartli o‘rtacha qiymat va X ning Y ga bog‘liqligi shunga o‘xshash aniqlanadi: Xy=φ (u) X ning Y ga regressiya tenglamasi.
Agar f(x) va φ(u) funktsiyalarning ikkalasi ham chiziqli bo‘lsa, u holda korrelyatsiya chiziqli deyiladi. O‘rganilayotgan miqdorlar orasidagi bog‘liqlik ko‘rinishini topishni tanlanma korrelyatsiya koeffitsiyenti osonlashtiradi:
(4.1)
bu ifoda chiziqli korrelyatsiya koeffitsiyentining bahosidir:
(4.2)
Agar X va Y bog‘lanmagan bo‘lsa, u holda r=0.
Teskari tasdiq esa to‘g‘ri emas va har doim ham bajarilmaydi.
Agar X va Y – chiziqli bog‘liq bo‘lsa, ya‘ni Y=a*X+b bo‘lsa, u holda
(4.3)
Demak, tanlanma korrelyatsiya koeffitsiyenti birga yaqin bo‘lsa, u holda chiziqli regressiya funktsiyasini izlash kerak. Agar nolga yaqin bo‘lsa, u holda X va Y orasida chiziqli bog‘lanish yo‘q, lekin boshqa ko‘rinishdagi bog‘lanish mavjud bo‘lishi mumkin, ya‘ni bu holda chiziqli bo‘lmagan regressiya funktsiyasini izlash kerak.
Faraz qilaylik, X va Y chiziqli korrelyatsion bog‘lanish bilan bog‘langan bo‘lsin. Bu to‘g‘ri chiziqlar tenglamasini topish uchun n ta tajriba o‘tqazilgan bo‘lsin, u holda n ta sonlar juftligi: (x1,u1), …, (xn,un) vujudga keladi. Bu sonlar juftligiga (x,u) tasodifiy miqdorning barcha mumkin bo‘lgan qiymatlari bosh to‘plamidan olingan tasodifiy tanlanma sifatida qarashimiz mumkin. Aniqlik uchun, Y ning X ga regressiya to‘g‘ri chizig‘ining tanlanma tenglamasini izlaymiz, ya‘ni izlanayotgan tenglamani quyidagicha yozishimiz mumkin:
Y = k*X + b
Y ning X ga regressiya to‘g‘ri chizig‘ining burchak koeffitsiyentini Y ning X ga tanlanma regressiya koeffitsiyenti deyish va uni ρyx orqali belgilash qabul qilingan. Shunday qilib, Y ning X ga regressiya to‘g‘ri chizig‘ining
Y = ρyx x + b (4.4)
ko‘rinishdagi tenglamasini izlaymiz.
O¢z oldimizga ρyx va b parametrlarni shunday tanlashni vazifa qilib qo‘yaylikki, kuzatish ma’lumotlari bo‘yicha XOY tekislikda yasalgan (x1,u1), (x2,u2), …, (xn,un) nuqtalar iloji boricha (4.4) to‘g‘ri chiziq yaqinida yotsin. (4.4) chiziqli empirik formulani topish uchun bir necha xil usullar mavjud: «Tortilgan ip», «yig‘indilar», «eng kichik kvadratlar» usullari.
«Eng kichik kvadratlar» usulida ushbu Yi – yi (i=1, 2, ..., n) ayirmani chetlanish deb ataymiz, bu yerda Yi – (4.4) tenglama bo‘yicha hisoblangan va kuzatilayotgan xi ga mos ordinata, yi esa xi ga mos kuzatilayotgan ordinata.
va b parametrlarni chetlanishlarning kvadratlari yig‘indisi minimal bo‘ladigan qilib tanlaymiz (eng kichik kvadratlar usulining mazmuni shundan iborat).
Har bir chetlanish izlanayotgan parametrga bog‘liq bo‘lgani uchun chetlanishlarning kvadratlari yig‘indisi ham bu parametrlarning F funktsiyasi bo‘ladi:
yoki (4.5)
(4.5) funktsiya minimumini izlash uchun tegishli xususiy hosilalarni nolga tenglaymiz:
(4.6)
Bu tizimni yechib, izlanayotgan parametrlarni topamiz va ularni (4.4) ga qo‘yib, izlanayotgan regressiya tenglamasini topamiz. Shuni eslatib o‘tish joizki, tenglamani ixtiyoriy ko‘rinishda qidirish mumkin, faqat bu parametrlar tenglamada chiziqli ravishda qatnashishi talab qilinadi.
«Tortilgan ip» usulida barcha natijalar korrelyatsion maydon nuqtalari ko‘rinishda tasvirlanadi.
Shuning uchun fikran bu nuqtalar orasidan ipni shunday tortish kerakki uning ikki tomonida taqriban bir xil sondagi nuqtalar yotsin. Tortilgan ip ustida yotuvchi, koordinatalari (x1,y1) va (x2,y2) bo‘lgan ikki nuqtani olamiz, bu nuqtalar tanlanmada qatnashgan bo‘lishi shart emas, lekin bir-biridan yetarlicha uzoqlikda bo‘lishi kerak. Bu koordinatalarni (4.4) ga qo‘yib
(4.7)
tenglamalar tizimiga ega bo‘lamiz, ρxy va b noma’lumlarga nisbatan tenglamalar tizimni yechib, (4.4) empirik tenglama formulasini olamiz.
Yig‘indilar usulida quyidagicha mulohaza yuritiladi. Kuzatishlar jadvali ko‘rinishida ifodalangan, ikki o‘lchovli tanlanma berilgan bo‘lsin. (4.4) empirik formula topilgan deb faraz qilaylik. Unga X tasodifiy miqdorning tanlanmadagi qiymatini qo‘yamiz va Y tasodifiy miqdorning mos qiymatlarini , i = 1, 2, ..., n ko‘rinishda yozib, Y ning o‘lchangan va xisoblangan qiymatlari orasidagi chetlanishni topamiz:
(4.8)
Barcha tanlanmalar uchun chetlanishlar yig‘indisi nolga teng bo‘lishini talab qilish tabiiy hol:
(4.9)
ρxy âà b koeffitsiyentlarni topish uchun bitta tenglama olindi. Ikkita tenglamaga ega bo‘lish uchun, kuzatishlar jadvalini ikki qismga ajratamiz. Faraz qilaylik, birinchi qismda r kuzatishlar bor, u holda ikkinchi qismda (n-r) ta kuzatishlar mavjud bo‘ladi. Jadvalning ikkala qismida ham (4.9) shart bajarilishini talab qilamiz. Natijada quyidagi chiziqli tenglamalar tizimiga ega bo‘lamiz:
(4.10)
Mos hadlarni ajratib, quyidagini olamiz:
(4.11)
Bundan ko‘rinib turibdiki, jadvalning ikkala qismida ham xi va yi qiymatlarini qo‘shish va keyin (4.11) tizimni yechish kerak.
X va Y tasodifiy miqdorlarning o‘zaro bog‘liqlik zichligini ifodalovchi kattalik determinatsiya koeffitsiyenti hisoblanadi va u quyidagicha formula bilan hisoblanadi:
(4.12)
«Eng kichik kvadratlar» usuli eng aniq, lekin eng mashaqqatli usul hisoblanadi. «Tortilgan ip» usuli eng sodda, shu bilan birga eng noaniq usul ham hisoblanadi.
4-topshiriq:
Topshiriqda zarur bo‘lgan C tanlanma berilganlarini [7] adabiyotdan yoki universitetimiz www.tatu.uz saytining oliy matematika kafedrasiga tegishli ma‘lumotlar qismidan oling.
4.1-masala. C tanlanmaning ikkinchi X,Y,Z ustunlari bo‘yicha ikki o‘lchovli XY, XZ, YZ tanlanmalar uchun korrelyatsion maydonlarni quring.
4.2-masala. 4.1-masala natijalari asosida “Tortilgan ip”, “Yig‘indilar”, “Eng kichik kvadratlar” usullarida mos pegressiyaning chiziqli funktsiyalarini toping.
Ushbu vazifani Excel dasturlar paketidan foydalanib ham bajaring va olingan natijalarni taqqoslang.