Zmienne losowe, statystyki próbkowe. Wrocław, 2 marca 2015

Podobne dokumenty
Wykład 1 Zmienne losowe, statystyki próbkowe - powtórzenie materiału

Wykład 1 Próba i populacja. Estymacja parametrów z wykorzystaniem metody bootstrap

Wykład 2 Zmienne losowe i ich rozkłady

Wykład 5 Estymatory nieobciążone z jednostajnie minimalną war

Wykład 3 Momenty zmiennych losowych.

Wykład 3 Momenty zmiennych losowych.

Zmienne losowe i ich rozkłady. Momenty zmiennych losowych. Wrocław, 10 października 2014

Statystyka. Wykład 2. Krzysztof Topolski. Wrocław, 11 października 2012

Wykład 12 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji

Wykład 10 Testy jednorodności rozkładów

Wykład 12 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji

Wykład 10 Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średn

WSTĘP. Tematy: Regresja liniowa: model regresji liniowej, estymacja nieznanych parametrów. Wykład:30godz., ćwiczenia:15godz., laboratorium:30godz.

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 3 - model statystyczny, podstawowe zadania statystyki matematycznej

Statystyka matematyczna. Wykład III. Estymacja przedziałowa

Testowanie hipotez dla frakcji. Wrocław, 29 marca 2017

Wykład 6 Estymatory efektywne. Własności asymptotyczne estym. estymatorów

Wykład 11 Testowanie jednorodności

Testowanie hipotez dla proporcji. Wrocław, 13 kwietnia 2015

Wykład 7 Testowanie zgodności z rozkładem normalnym

Statystyka i opracowanie danych Podstawy wnioskowania statystycznego. Prawo wielkich liczb. Centralne twierdzenie graniczne. Estymacja i estymatory

Wykład 2 Hipoteza statystyczna, test statystyczny, poziom istotn. istotności, p-wartość i moc testu

Elementy Modelowania Matematycznego Wykład 4 Regresja i dyskryminacja liniowa

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD października 2009

Testowanie hipotez statystycznych.

1.1 Wstęp Literatura... 1

Rozdział 1. Zmienne losowe, ich rozkłady i charakterystyki. 1.1 Definicja zmiennej losowej

STATYSTYKA

Problem dwóch prób: porównywanie średnich i wariancji z populacji o rozkładach normalnych. Wrocław, 23 marca 2015

12. Przynależność do grupy przedmiotów: Blok przedmiotów matematycznych

Statystyka i eksploracja danych

Testowanie hipotez statystycznych.

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA LĄDOWEGO I WODNEGO

Literatura. Leitner R., Zacharski J., Zarys matematyki wyŝszej dla studentów, cz. III.

Przykład 1 W przypadku jednokrotnego rzutu kostką przestrzeń zdarzeń elementarnych

Wykład 9 Testy rangowe w problemie dwóch prób

Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średnich. Wrocław, 5 grudnia 2014

12. Przynależność do grupy przedmiotów: Blok przedmiotów matematycznych

Wykład z analizy danych: powtórzenie zagadnień z rachunku prawdopodobieństwa

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Matematyka z el. statystyki, # 6 /Geodezja i kartografia II/

PEWNE FAKTY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA

Testowanie hipotez statystycznych.

Rozkłady statystyk z próby

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 9 i 10 - Weryfikacja hipotez statystycznych

Weryfikacja hipotez statystycznych. KG (CC) Statystyka 26 V / 1

Prawdopodobieństwo i statystyka

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD 5. 2 listopada 2009

Spis treści 3 SPIS TREŚCI

Statystyka matematyczna. Wykład IV. Weryfikacja hipotez statystycznych

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI

Statystyka matematyczna Testowanie hipotez i estymacja parametrów. Wrocław, r

Rozkłady prawdopodobieństwa zmiennych losowych

Metody probabilistyczne

Prawdopodobieństwo i statystyka

STATYSTYKA MATEMATYCZNA. rachunek prawdopodobieństwa

WYKŁADY Z RACHUNKU PRAWDOPODOBIEŃSTWA I wykład 2 i 3 Zmienna losowa

Zmienne losowe. dr Mariusz Grządziel Wykład 12; 20 maja 2014

Centralne twierdzenie graniczne

Błędy przy testowaniu hipotez statystycznych. Decyzja H 0 jest prawdziwa H 0 jest faszywa

Liczba godzin Punkty ECTS Sposób zaliczenia. ćwiczenia 16 zaliczenie z oceną

PROCESY STOCHASTYCZNE. PEWNE KLASY PROCESÓW STOCHASTYCZNYCH Definicja. Procesem stochastycznym nazywamy rodzinę zmiennych losowych X(t) = X(t, ω)

Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyka

Prawdopodobieństwo i statystyka

Zmienne losowe. dr Mariusz Grzadziel. rok akademicki 2016/2017 semestr letni. Katedra Matematyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

1 Elementy kombinatoryki i teorii prawdopodobieństwa

Statystyka matematyczna dla leśników

Testy dla dwóch prób w rodzinie rozkładów normalnych

Wykład 12 ( ): Testy dla dwóch prób w rodzinie rozkładów normalnych

Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium 30

Inżynierskie zastosowania statystyki Czyli co i jak andrzej.rusiecki.staff.iiar.pwr.wroc.pl s.

Matematyka z el. statystyki, # 3 /Geodezja i kartografia II/

WYKŁAD 2. Zdarzenia losowe i prawdopodobieństwo Zmienna losowa i jej rozkłady

Weryfikacja hipotez statystycznych testy t Studenta

Zmienne losowe. Powtórzenie. Dariusz Uciński. Wykład 1. Instytut Sterowania i Systemów Informatycznych Universytet Zielonogórski

W rachunku prawdopodobieństwa wyróżniamy dwie zasadnicze grupy rozkładów zmiennych losowych:

Wykład 5 Problem dwóch prób - testowanie hipotez dla równości średnich

Rozdział 1. Wektory losowe. 1.1 Wektor losowy i jego rozkład

Tablica Wzorów Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyki

Testowanie hipotez statystycznych

Prawa wielkich liczb, centralne twierdzenia graniczne

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu

Statystyka w analizie i planowaniu eksperymentu

Matematyka 2. dr inż. Rajmund Stasiewicz

ZMIENNE LOSOWE. Zmienna losowa (ZL) X( ) jest funkcją przekształcającą przestrzeń zdarzeń elementarnych w zbiór liczb rzeczywistych R 1 tzn. X: R 1.

Statystyka i eksploracja danych

Statystyka, Ekonometria

Metoda momentów i kwantyli próbkowych. Wrocław, 7 listopada 2014

Idea. θ = θ 0, Hipoteza statystyczna Obszary krytyczne Błąd pierwszego i drugiego rodzaju p-wartość

Prawdopodobieństwo i statystyka

Statystyka matematyczna dla leśników

Definicja 1 Statystyką nazywamy (mierzalną) funkcję obserwowalnego wektora losowego

Biostatystyka, # 3 /Weterynaria I/

RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA WYKŁAD 3.

Dokładne i graniczne rozkłady statystyk z próby

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 11 i 12 - Weryfikacja hipotez statystycznych

Testowanie hipotez. Hipoteza prosta zawiera jeden element, np. H 0 : θ = 2, hipoteza złożona zawiera więcej niż jeden element, np. H 0 : θ > 4.

Elementy statystyki opisowej, podstawowe pojęcia statystyki matematycznej

Statystyka matematyczna

Transkrypt:

Zmienne losowe, statystyki próbkowe Wrocław, 2 marca 2015

Zasady zaliczenia 2 kolokwia (każde po 20 punktów) projekt (20 punktów) aktywność

Zasady zaliczenia 2 kolokwia (każde po 20 punktów) projekt (20 punktów) aktywność oceny 1 [30, 36) - dst 2 [36, 42) - dst + 3 [42, 48) - db 4 [48, 54) - db + 5 [54, 60) - bdb

Program wykładu 1 Zmienne losowe, statystyki próbkowe - powtórzenie materiału. 2 Hipoteza statystyczna, test statystyczny, poziom istotności, p-wartość i moc testu. 3 Testowanie hipotez statystycznych o wartości średniej oraz dla wariancji z populacji o rozkładzie normalnym. 4 Testowanie hipotez statystycznych dla proporcji. 5 Problem dwóch prób: porównywanie średnich i wariancji z populacji o rozkładach normalnych. 6 Test Studenta i jego odmiana dla porównań parami. 7 Testy rangowe (Wilcoxona, Fishera-Yatesa, van der Waerdena, medianowy). 8 Testowanie zgodności z rozkładem normalnym. 9 Testy zgodności (testy Kołmogorowa, Kołmogorowa-Smirnowa, χ 2 -zgodności). 10 Testy χ 2 Pearsona niezależnosci i jednorodności. 11 Testowanie hipotez dla współczynnika korelacji. 12 Porównanie k średnich (analiza wariancji). 13 Analiza wariancji - testy post-hoc. 14 Porównywanie testów. Teoria Neymana Pearsona.

Literatura Bartoszewicz J., Wykłady ze statystyki matematycznej, PWN, Warszawa 1989 Gajek L., Kałuszka M., Wnioskowanie statystyczne, WNT, Warszawa 2000, wyd. IV. Koronacki, J. Mielniczuk J., Statytyka dla studentów kierunków technicznych i przyrodniczych, WNT, Warszawa, 2004 Krzyśko M., Statystyka matematyczna, Wyd. UAM, Poznan, 1996. Lehmann E.L.,Testowanie hipotez statystycznych, PWN, Warszawa 1968.

Wykład 1 Zmienne losowe, statystyki próbkowe - powtórzenie materiału

Zmienna losowa Zmienna losowa to taka funkcja X określona na zbiorze zdarzeń elementarnych o wartościach liczbowych, dla której dane są prawdopodobieństwa przyjmowania przez X wartości z dowolnego zbioru.

Zmienna losowa Zmienna losowa to taka funkcja X określona na zbiorze zdarzeń elementarnych o wartościach liczbowych, dla której dane są prawdopodobieństwa przyjmowania przez X wartości z dowolnego zbioru. Zmienne losowe dzielimy na: dyskretne (typu skokowego) - zmienna przyjmuje dowolne wartości ze zbioru skończonego albo przeliczalnego typu ciągłego - zmienna przyjmuje dowolne wartości z określonego przedziału

Zmienna losowa Zmienna losowa to taka funkcja X określona na zbiorze zdarzeń elementarnych o wartościach liczbowych, dla której dane są prawdopodobieństwa przyjmowania przez X wartości z dowolnego zbioru. Zmienne losowe dzielimy na: dyskretne (typu skokowego) - zmienna przyjmuje dowolne wartości ze zbioru skończonego albo przeliczalnego typu ciągłego - zmienna przyjmuje dowolne wartości z określonego przedziału Zmienne losowe oznaczamy dużymi literami, np.: X, Y, Z, natomiast małymi literami (x, y, z) oznaczamy wartości zmiennych losowych.

Rozkład zmiennej losowej Definicja: Rozkład zmiennej losowej Dystrybuantą rozkładu zmiennej losowej X nazywamy funkcję F X (t) zdefiniowaną dla wszystkich t jako F X (t) = P(ω : X (ω) t)

Rozkład zmiennej losowej Definicja: Rozkład zmiennej losowej Dystrybuantą rozkładu zmiennej losowej X nazywamy funkcję F X (t) zdefiniowaną dla wszystkich t jako F X (t) = P(ω : X (ω) t) Własności dystrybuanty F X jest niemalejąca lim t F X (t) = 1 lim t F X (t) = 0 F X jest prawostronnie ciągła

Rozkład zmiennej losowej Warto zauważyć, że dla ciągłej zmiennej losowej i dowolnych liczb a, b R P(X a) = F X (a) P(X a) = 1 F X (a) P(a X b) = F X (b) F X (a)

Gęstość zmiennej losowej Definicja: Funkcją gęstości rozkładu dyskretnej zmiennej losowej X nazywamy funkcję f X (t) zdefiniowaną dla wszystkich t jako f X (t) = P(ω : X (ω) = t) Definicja: Funkcją gęstości rozkładu ciągłej zmiennej losowej X nazywamy funkcję f X (t) zdefiniowaną dla wszystkich t jako F X (t) = t f X (s)ds

Własności gęstości zmiennej losowej Uwaga! d dt F X (t) = f X (t) Każda funkcja, będąca gęstością prawdopodobieństwa, wyznacza jednoznacznie pewną dystrybuantę, a tym samym rozkład prawdopodobieństwa pewnej zmiennej.

Własności gęstości zmiennej losowej Uwaga! d dt F X (t) = f X (t) Każda funkcja, będąca gęstością prawdopodobieństwa, wyznacza jednoznacznie pewną dystrybuantę, a tym samym rozkład prawdopodobieństwa pewnej zmiennej. Twierdzenie Funkcja f (x) jest gęstością pewnej zmiennej losowej wtedy i tylko wtedy, gdy 1 f (x) 0 2 f (t)dt = 1

Próba losowa Definicja: Wektor zmiennych losowych X = (X 1, X 2,... X n ) nazywamy próbą losową rozmiaru n z rozkładu o gęstości f X (x) jeśli X 1, X 2,..., X n są niezależnymi zmiennymi losowymi o wspólnym rozkładzie z gęstością f (x)

Próba losowa Definicja: Wektor zmiennych losowych X = (X 1, X 2,... X n ) nazywamy próbą losową rozmiaru n z rozkładu o gęstości f X (x) jeśli X 1, X 2,..., X n są niezależnymi zmiennymi losowymi o wspólnym rozkładzie z gęstością f (x) Niech X 1, X 2,..., X n będą niezależnymi zmiennymi losowymi o gęstościach f (x 1 ), f (x 2 ),..., f (x n ) odpowiednio. Gęstość łączna wektora losowego X wygląda następująco: n f (x) = f (x 1, x 2,..., x n ) = f (x 1 )f (x 2 ) f (x n ) = f (x i ), natomiast dystrubuanta łączna: F (x) = F (x 1, x 2,..., x n ) = F (x 1 )F (x 2 ) F (x n ) = i=1 n F (x i ) i=1

Statystyki próbkowe Niech X = (X 1, X 2,... X n ) będzie n elementową próbą losową. Definicja: Średnią z próby nazywamy statystykę: Definicja: X = 1 n X i n i=1 Wariancją z próby nazywamy statystykę: S 2 = 1 n 1 n (X i X ) 2 i=1

Rozkłady statystyk próbkowych Jeżeli X = (X 1, X 2,... X n ) jest próbą losową z rozkładu normalnego, tj X i N(µ, σ 2 ) to: X = 1 n n X i N(µ, σ 2 /n) i=1 ns 2 σ 2 χ2 (n 1) Zmienne X i S 2 są niezależnymi zmiennymi losowymi

Rozkłady statystyk próbkowych Twierdzenie Niech X 1, X 2,... X n będzie n elementową próbą losową, o średniej EX i = µ, i wariancji VarX i = σ 2 < Wówczas: 1 E X = µ 2 Var X = σ2 n 3 ES 2 = σ 2 4 VarS 2 = 2 n 1 σ4

Statystki dostateczne Definicja Statystyka T nazywa się statystyką dostateczną dla θ (statystyką dostateczną dla P), jeżeli dla każdej wartości t tej statystyki rozkład warunkowy P( T = t) nie zależy od θ.

Statystki dostateczne Definicja Statystyka T nazywa się statystyką dostateczną dla θ (statystyką dostateczną dla P), jeżeli dla każdej wartości t tej statystyki rozkład warunkowy P( T = t) nie zależy od θ. Twierdzenie (kryterium faktoryzacji) Statystyka T jest dostateczna wtedy i tylko wtedy, gdy gęstość rozkładu prawdopodobieństwa próby X 1, X 2,..., X n można przedstawić w postaci f θ (x 1, x 2,, x n ) = g θ (T (x 1, x 2,..., x n ))h(x 1, x 2,, x n ), gdzie funkcja h nie zależy od θ, a funkcjag θ, zależna od θ, zależy od x 1, x 2,, x n tylko poprzez wartość statystyki T.

Wykładnicze rodziny rozkładów Definicja Rodzina rozkładów prawdopodobieństwa {P θ, θ Θ} nazywa się wykładniczą rodziną rozkładów, gdy gęstości tych rozkładów są postaci: n f (x; θ) = C(θ) exp Q j (θ)t j (x) h(x), j=1 gdzie Q j, T j, j = 1, 2,..., k, C i h są pewnymi funkcjami.