Доверительный интервал для оценки математического ожидания

Date: 2015-10-07; view: 412.

нормального распределения при неизвестной дисперсии.Если известно, что исследуемая случайная величина Х распределена по нормальному закону с неизвестным средним квадратическим отклонением, то для поиска доверительного интервала для ее математического ожидания построим новую случайную величину

, (2)

где - выборочное среднее, s – исправленная дисперсия, п – объем выборки. Эта случайная величина, возможные значения которой будем обозначать t, имеет распределение Стьюдента с k = n – 1 степенями свободы.

Поскольку плотность распределения Стьюдента , где , явным образом не зависит от а и σ, можно задать вероятность ее попадания в некоторый интервал (- t_γ , t_γ ), учитывая четность плотности распределения, следующим образом: . Отсюда получаем:

(3)

Таким образом, получен доверительный интервал для а, где t_γ можно найти по соответствующей таблице при заданных п и γ. Итак, при неизвестном среднем квадратическом отклонении доверительный интервал для математического ожидания при заданной надежности γ задается соотношением:

Здесь s – исправленное выборочное среднее квадратическое отклонение, а критическая точка распределения Стьюдента, значение которой можно найти из таблиц по известным п и γ.

Пример. Пусть объем выборки п = 25, = 3, s = 1,5. Найдем доверительный интервал для а при γ = 0,99. Из таблицы находим, что t_γ (п = 25, γ = 0,99) = 2,797. Тогда , или 2,161< a < 3,839 – доверительный интервал, в который попадает а с вероятностью 0,99. ◄