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1、【精品文檔】如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除,僅供學(xué)習(xí)與交流生物統(tǒng)計(jì)學(xué)講稿.精品文檔.生物統(tǒng)計(jì)學(xué)講 稿福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院緒 論學(xué)時(shí)數(shù):1學(xué)時(shí)(一)學(xué)時(shí):1學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的:使學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)研究的基本問(wèn)題,生物統(tǒng)計(jì)的發(fā)展歷史,生物統(tǒng)計(jì)的研究方法及其應(yīng)用與發(fā)展。(三)教學(xué)進(jìn)程與內(nèi)容:1概率論與生物統(tǒng)計(jì)研究的對(duì)象必然現(xiàn)象與隨機(jī)現(xiàn)象隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性2生物統(tǒng)計(jì)發(fā)展簡(jiǎn)史3生物統(tǒng)計(jì)研究方法研究如何抽樣問(wèn)題如何進(jìn)行整理、分析,進(jìn)而進(jìn)行估計(jì)推斷4生物統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用與發(fā)展(四)參考資料:1賈乃光等編著數(shù)理統(tǒng)計(jì)(第四版)中國(guó)林業(yè)出版社,20062洪偉等林業(yè)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)大連海運(yùn)學(xué)院出版社,19883畢慶雨數(shù)理統(tǒng)計(jì)中國(guó)林

2、業(yè)出版社,19924賈乃光數(shù)理統(tǒng)計(jì)(第三版)中國(guó)林業(yè)出版社,19935洪偉林業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)與方法北京科學(xué)技術(shù)出版社,1993第一章 隨機(jī)事件及其概率隨機(jī)變量及其分布學(xué)時(shí)數(shù):21學(xué)時(shí)§1-1 隨機(jī)事件(一)學(xué)時(shí):1學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的:使學(xué)生掌握本學(xué)科最重要的概念之一-隨機(jī)事件,掌握事件的概念、事件之間關(guān)系及事件的運(yùn)算,掌握互斥事件完備群的概念。(三)教學(xué)進(jìn)程與內(nèi)容: 1隨機(jī)事件隨機(jī)事件:定義:在某一隨機(jī)試驗(yàn)中有可能出現(xiàn)、也可能不出現(xiàn)的事件被稱為隨機(jī)事件,或簡(jiǎn)稱為事件,用A、B、C等表示。 必然事件、不可能事件與集合(舉例說(shuō)明):并給全集與子集的概念。2事件之間的關(guān)系及運(yùn)算(以圖示進(jìn)行說(shuō)

3、明) 包含關(guān)系:事件A包含事件B,記為AB;或者事件B被事件A包含,記為。 事件的相等A=B:若AB且,則稱A、B相等,記為A=B。事件的和(或并)A+B:事件A、B中至少一個(gè)發(fā)生的事件被稱為事件A、B的和,記為A+B。引出交換律、結(jié)合律事件的積(或交)AB:事件A、B同時(shí)發(fā)生的事件被稱為A、B的積,記為AB。引出分配律事件的差A(yù)-B:事件A發(fā)生但事件B不發(fā)生的事件被稱為A-B。事件的補(bǔ)(或逆):事件A未發(fā)生也是一個(gè)事件,被稱為A的補(bǔ)或逆。引出摩爾律事件的互斥(或互不相容):若,則稱A、B互斥或互不相容。互斥事件完備群:若A1、A2Ak兩兩互斥,且A1+A2+Ak=,則稱A1、A2Ak為互斥事

4、件完備群。§1-2 概率 (一)學(xué)時(shí):5學(xué)時(shí) (二)教學(xué)目的: 使學(xué)生掌握概率的定義、古典概型、概率的性質(zhì)、條件概率、乘法法測(cè)及事件的獨(dú)立性等定義并能熟練地加以應(yīng)用,掌握全概率公式與逆概率公式。 (三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容:1事件出現(xiàn)的頻率 設(shè)同一試驗(yàn)被重復(fù)地做了n次,其中事件A出現(xiàn)了m次,則稱m?n為事件A在此n次試驗(yàn)中出現(xiàn)的頻率。2概率的定義當(dāng)同一試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行了n次,若事件A的頻率隨著n的增大而愈趨于穩(wěn)定地在某一常數(shù)p的附近擺動(dòng)時(shí),則稱常數(shù)p為事件A的概率。3古典概型若實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由有限個(gè)基本事件組成,可設(shè)有n個(gè)基本事件,而且每一基本事件發(fā)生的概率相等,則事件A的概率為:P(A)=有利于

5、A的基本事件的個(gè)數(shù)/n4概率的性質(zhì)(1)(2)(3)(4)概率的加法定理: 任給事件A、B有P(A+B)=P(A)+P(B)P(AB)(重點(diǎn)) (給出證明過(guò)程)。(5)當(dāng)A、B為互斥事件時(shí),P(A+B)=P(A)+P(B) 推論:若A1、A2An為兩兩互斥,則P(A1+A2+An)=P(A1+P(A2)+P(An)(6)P()=1-P(A)或P(A)=1-P()5條件概率、乘法法則及事件的獨(dú)立性 條件概率的定義及其計(jì)算公式: 若P(A)=0或P(B)=0,規(guī)定P(AB),規(guī)定P(AB)=0 概率乘法定理:(可由條件概率直接得到)P(AB)=P(A)P(BA)=P(B)P(AB) 進(jìn)一步推廣 P

6、(A1A2An)=p(A1)P(A2A1)P(A3A2A1)P(AnA1A2An-1) 事件的獨(dú)立性)定義1:若P(AB)=P(A)或P(BA)=P(B)稱A、B相互獨(dú)立。)定義1:若P(AB)=P(A)P(B),則稱事件A、B相互獨(dú)立)定義2:若定義A1、A2k這k個(gè)事件中的任一事件Ai都滿足。P(AiAj1)=P(AiA1Aj2)=P(AiAj1Aj2Ajk-1)=P(Ai)其中j1、j2jk-1為i除外的1、2k中k-1個(gè)數(shù)的任意種排列,則稱A1、A2Ak相互獨(dú)立)推論: 若A、B相互獨(dú)立,則與B,與,A與 相互獨(dú)立 若A1、A2Ak(k2)相互獨(dú)立,則 舉例 6全概率公式與逆概率公式

7、互斥事件完備群: 若A1、A2Ak兩兩互斥,且A1+A2+Ak=,則稱A1、A2Ak為互斥事件完備群。 全概率公式 設(shè)B1、B2Bk為互斥事件完備群,則任給事件A有 (給出證明過(guò)程) 逆概率公式(Bayes公式) 設(shè)B1、B2Bk為互斥事件完備群,且有P(A)>0 則 (給出證明過(guò)程,并說(shuō)明與全概率公式間的聯(lián)系) 舉例(四)作業(yè):P46:1、2、3、4、5、6、14、18題§1-3 隨機(jī)變量(一)學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 為了更深入研究隨機(jī)現(xiàn)象,要求學(xué)生掌握隨機(jī)變量概念,重點(diǎn)掌握一維隨機(jī)變量的有關(guān)內(nèi)容,讓學(xué)生了解幾種常見(jiàn)的隨機(jī)變量類型及其有關(guān)函數(shù)。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容:1、

8、隨機(jī)變量的概念(從實(shí)際例子中引入隨機(jī)變量的概念)定義:在一定條件下進(jìn)行試驗(yàn),如果所要觀察的試驗(yàn)結(jié)果是某一變量或某一組變量,并且該變量或該組變量小于任意一個(gè)特定值或小于某一組特征數(shù)值的概率存在,則稱所觀察的試驗(yàn)結(jié)果是隨機(jī)變量,當(dāng)試驗(yàn)結(jié)果為一個(gè)變量時(shí),稱為一維隨機(jī)變量;當(dāng)所觀察的試驗(yàn)結(jié)果是一組變量時(shí),稱為多維隨機(jī)變量;當(dāng)所觀察的試驗(yàn)結(jié)果是一組變量時(shí),稱為多維隨機(jī)變量。說(shuō)明:隨機(jī)變量的特性:a)隨機(jī)性; b)統(tǒng)計(jì)規(guī)律性 隨機(jī)變量與普通變量的聯(lián)系與區(qū)別2、一維隨機(jī)變量及其概率分布 分布函數(shù)的概念:如果表示隨機(jī)變量,x表示任一實(shí)數(shù),則隨機(jī)變量小于x的概率為x的函數(shù),記作F(x)=P(<x)稱F(x

9、)為隨機(jī)變量為概率分布函數(shù)。 分布函數(shù)性質(zhì): a)F(x)是x的非減函數(shù) b)F(-)=0;F(+)=1 c)F(x)函數(shù)至多有可列個(gè)間斷點(diǎn),而在其間斷點(diǎn)上也是右連續(xù)。 隨機(jī)變量的類型及其性質(zhì))離散性隨機(jī)變量的概念)概率函數(shù)的性質(zhì):a)非負(fù)性:(Xi)=Pi 0; b)歸一性: )連續(xù)型隨機(jī)變量的概念)概率密度函數(shù)的性質(zhì):a)非負(fù)性:f(x)0;b)連續(xù)性:f(x)連續(xù); c)歸一性:)兩類隨機(jī)變量的區(qū)別)舉例(四)作業(yè):P48:29-31題§1-4 一些常見(jiàn)的概率分布(一)學(xué)時(shí):4學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 讓學(xué)生了解幾種常見(jiàn)的重要的概率分布,了解各種概率分布的概率函數(shù)或密度函數(shù),重點(diǎn)掌

10、握正態(tài)分布的有關(guān)性質(zhì)、計(jì)算。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容:1離散型隨機(jī)變量的概率分布 兩點(diǎn)分布(0-1分布):P(=1)=p;P(=0)=q=(1-p) 二項(xiàng)分布B(n,p): P(=k)=(k=0,1,2n) 幾何分布G(p):P(=k)=pq (k=1,2) 超幾何分布H(n,M,N):P(=k)=(k=0,1,2,min(n.M)) 負(fù)二項(xiàng)分布NB(r,p):P(=k)=(k=0,1,2) 泊松分布P():P(=k)=(k=0,1,2) 其中重點(diǎn)掌握B(n,p)、P()、H(n,M,N)、分布,對(duì)于其它分布舉例說(shuō)明2連續(xù)型隨機(jī)變量的分布均勻分布U(a,b):指數(shù)分布e():正態(tài)分布N: )f(x

11、)圖象性質(zhì) )標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布N(0,1)及其正態(tài)分布表的應(yīng)用)正態(tài)分布標(biāo)準(zhǔn)變換)一般正態(tài)分布的概率計(jì)算對(duì)數(shù)正態(tài)分布:Weibull分布:W(,):c2分布:c2(k)t分布:t(k)F分布 F(k1,k2)在連續(xù)型概率分布中,重點(diǎn)掌握正態(tài)分布的性質(zhì)、計(jì)算,對(duì)于每一種分布,舉例說(shuō)明它們?cè)诟鱾€(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。3有關(guān)正態(tài)分布及統(tǒng)計(jì)學(xué)三大分布的定理(1)定理1 若,則對(duì)任意的及任意的d有(2)定理2 若相互獨(dú)立,且有,則(3)定理3 若相互獨(dú)立,且有,則(4)定理4 若,且相互獨(dú)立,則(5)定理5 若。有,且相互獨(dú)立,則(6)定理6 若,且相互獨(dú)立,則(7)定理7 若,且相互獨(dú)立,則(四)作業(yè):P48:3

12、4-35題;P49:54題§1-5 隨機(jī)變量的特征數(shù)(一)學(xué)時(shí):4學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 使學(xué)生掌握隨機(jī)變量的幾種特征數(shù),進(jìn)而對(duì)描述隨機(jī)變量有更深入的了解,其中重點(diǎn)掌握隨機(jī)變量的期望與方差的有關(guān)概念、性質(zhì)。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容:1數(shù)學(xué)期望定義:離散型:=連續(xù)型:=隨機(jī)變量函數(shù)的數(shù)學(xué)期望: 離散型:h=Eg()=連續(xù)型:h= Eg()=舉例說(shuō)明有關(guān)數(shù)學(xué)期望的計(jì)算性質(zhì):)c=c (c為常數(shù)))(1±2)=1+2可進(jìn)一步推廣到有限個(gè)。)若1,2相互獨(dú)立,則(1·2)=2·2推論:a) (c)=cb) (1··k)= 1·2·

13、;·k (其中1k相互獨(dú)立)2方差(D,)與標(biāo)準(zhǔn)差()定義:離散型:連續(xù)型:性質(zhì):) )若1,2相互獨(dú)立,則舉例說(shuō)明方差的計(jì)算及其性質(zhì)的作用說(shuō)明:方差與標(biāo)準(zhǔn)差的聯(lián)系與區(qū)別3協(xié)方差與相關(guān)系數(shù)定義:協(xié)方差Cov(1,2)=(11)(22)相關(guān)系數(shù): 性質(zhì):)若1,2相互獨(dú)立,則Cov(1, 2)=0)若C為常數(shù),則 Cov(,C)=0計(jì)算公式舉例4、矩:5、眾數(shù)和分位數(shù)(中位數(shù)、四分位數(shù))6、常用統(tǒng)計(jì)分布表(四)作業(yè):P49:40、41、43、44、47§1-6 隨機(jī)變量序列的極限性質(zhì)(一)學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 讓學(xué)生重點(diǎn)掌握二項(xiàng)分布的兩個(gè)極限,包括其條件、結(jié)論及其在實(shí)

14、際中的應(yīng)用,對(duì)隨機(jī)變量函數(shù)的概率分布作一般性了解。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容: 1、二次分布的兩個(gè)極限分布:(進(jìn)行證明) 超幾何分布以二項(xiàng)分布為極限定理1:若,則當(dāng)N、M、N-M皆充分大,而M/N充分接近p時(shí),有以正態(tài)分布為極限:定理2:若隨機(jī)變量B(n,p),當(dāng)n>50時(shí),且np>5,nq>5時(shí),以泊松分布為極限: 定理3:若隨機(jī)變量B(n,p), 當(dāng)n>50時(shí),且p<0.1或q<0.1時(shí) 即 舉例說(shuō)明這個(gè)定理的應(yīng)用,并對(duì)三種計(jì)算方法進(jìn)行比較。(四)作業(yè):P49:50、53§1-7 大數(shù)定律與中心極限定理(一)學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 向?qū)W生介紹數(shù)

15、理統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ)概率論的基本定理,從而對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)有了更深的理解。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容: 1、切貝謝夫不等式: 設(shè)x存在Ex及x,則任給x>0有給出證明過(guò)程并舉例加以給證及其應(yīng)用分析2、大數(shù)定律:(給出證明) 引理:若x1,x2為隨機(jī)變量,uk,分別為xk的期望與標(biāo)準(zhǔn)差,若=0,則 切貝謝夫定理: 設(shè)x1,x2為相互獨(dú)立的隨機(jī)變量,Exi,的期望與標(biāo)準(zhǔn)差,如果)則 貝努里定理: 設(shè)在一系列獨(dú)立進(jìn)行的試驗(yàn)中,若每次試驗(yàn)?zāi)呈录嗀出現(xiàn)的概率皆為P,在n次試驗(yàn)中事件A出現(xiàn)的次數(shù)為m,則 泊松定理: 設(shè)有一系列獨(dú)立進(jìn)行的試驗(yàn),在第i次試驗(yàn)中,事件A出現(xiàn)的概率為Pi,在n次試驗(yàn)中,事件A出現(xiàn)m次

16、,則 注:大數(shù)定律中的這些定理不僅要給出證明過(guò)程,而且要詳細(xì)說(shuō)明每個(gè)定理的意義。3、中心極限定理:(不作證明) 定理:設(shè)X1,X2Xn為相互獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量系列, , 令,設(shè)其分布函數(shù)為 則第二章 統(tǒng)計(jì)中的一些基本概念學(xué)時(shí)數(shù):2學(xué)時(shí)(一)學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 使學(xué)生掌握生物統(tǒng)計(jì)中的一些基本概念,了解頻率分布的有關(guān)內(nèi)容。 (三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容: 1、總體與樣本 總體:研究對(duì)象的全體。 涉及:總體單元、總體單元?jiǎng)澐址椒翱傮w類型 標(biāo)志:說(shuō)明總體單元在某一方面的特征而采用的名稱。 標(biāo)志值:總體單元為數(shù)量標(biāo)志所作出的回答。樣本:在全部總體單元中,按照預(yù)先設(shè)計(jì)的方法抽出一部分單元,所抽取的這

17、一部分單元稱為樣本。 抽樣及抽樣類型 等概抽樣方法 )抽簽法; )隨機(jī)數(shù)法; )經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法2、樣本特征數(shù)與統(tǒng)計(jì)量樣本特征數(shù)與統(tǒng)計(jì)量的概念總體特征數(shù)與樣本特征數(shù)的內(nèi)容(見(jiàn)對(duì)比表)并舉例說(shuō)明其計(jì)算方法3、頻率分布頻率分布定義方法樣本頻率分布4、平均數(shù)與方差:簡(jiǎn)便計(jì)算方法數(shù)據(jù)分組后的計(jì)算方法利用線性變換進(jìn)行計(jì)算(四)作業(yè):P73 4、10附表:總體平均數(shù)與樣本平均數(shù)對(duì)比表特征數(shù)總體樣本平均數(shù)總 量平方平均數(shù)方 差標(biāo)準(zhǔn)差極 差變動(dòng)系數(shù)頻 率第三章 參數(shù)估計(jì)學(xué)時(shí)數(shù):8學(xué)時(shí)§3-1 概述(一)學(xué)時(shí):2學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 使學(xué)生了解本章所要解決的基本問(wèn)題及制定估計(jì)量的方法,判斷估計(jì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)。

18、(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容:1、參數(shù)估計(jì)的三個(gè)基本問(wèn)題 估計(jì)量的制定 優(yōu)良性的判斷 誤差限、可靠性及精度問(wèn)題2、估計(jì)量的確定 矩估計(jì)法 極大似然估計(jì)法 3、估計(jì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 無(wú)偏性(漸近無(wú)偏性):舉例 一致性(擬合性):舉例 有效性4、估計(jì)量的誤差限與可靠性 誤差限與可靠性的定義 參數(shù)估計(jì)的類型:)點(diǎn)估計(jì) )區(qū)間估計(jì) 估計(jì)精度§3-2 總體平均數(shù)u的矩估計(jì)(一)學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的:使學(xué)生掌握總體平均數(shù)的參數(shù)估計(jì)方法,重點(diǎn)掌握大樣本、重復(fù)抽樣及小樣本的估計(jì)方法。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容 1、大樣本估計(jì)方法(n50) 重復(fù)抽樣估計(jì)方法 a)估計(jì)值的確定: b)估計(jì)量概率分布: c)估計(jì)方法

19、 )點(diǎn)估計(jì): )區(qū)間估計(jì): 當(dāng)s未知時(shí),用近似代替d)樣本單元數(shù)的確定: e)舉例說(shuō)明其應(yīng)用 不重復(fù)抽樣的估計(jì)方法(作簡(jiǎn)單介紹) a) 已知的估計(jì)方法 區(qū)間估計(jì): b)未知估計(jì)方法 區(qū)間估計(jì): 2、小樣本估計(jì)方法(n<50) 條件:總體服從或近似服從正態(tài)分布 已知時(shí)的估計(jì)方法 (與大樣本一致) 未知時(shí)的估計(jì)方法 a)估計(jì)原理:N(0,1); b)估計(jì)量的制定:T=t(n-1) c)估計(jì)方法: )點(diǎn)估計(jì): )區(qū)間估計(jì) d)舉例說(shuō)明其應(yīng)用 e)說(shuō)明大樣本與小樣本方法間的關(guān)系(四)作業(yè):P96:10、11§3-3 總體頻率W的抽樣估計(jì)(一)學(xué)時(shí):3學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的: 使學(xué)生掌握有關(guān)

20、總體頻率的估計(jì)方法,重點(diǎn)掌握大樣本重復(fù)抽樣時(shí)總體頻率的估計(jì)方法。(三)教學(xué)過(guò)程和內(nèi)容: 1、估計(jì)量的確定:W 2、估計(jì)方法 大樣本估計(jì)方法 a)重復(fù)抽樣條件下 )用正態(tài)分布估計(jì)總體頻率(n50,np>5,nq>5) 點(diǎn)估計(jì):W=w, 區(qū)間估計(jì): )用泊松分布估計(jì)總體頻率(n50,p<0.1或q<0.1) 由mB(n,w) ,(=nw)查泊松分布參數(shù)的置信區(qū)間表(附表7)得到的置信區(qū)間從而推及W的置信區(qū)間。 )舉例說(shuō)明 b)不重復(fù)抽樣的估計(jì)方法(簡(jiǎn)單介紹) 點(diǎn)估計(jì): 區(qū)間估計(jì): 小樣本估計(jì)方法(二項(xiàng)分布估計(jì)方法) 利用二項(xiàng)分布參數(shù)的置信區(qū)間(附表5)進(jìn)行求解,具體方法以例

21、題形式給出。(四);作業(yè):P97:13、19、20§3-4 總體方差的區(qū)間估計(jì)(一)學(xué)時(shí):1學(xué)時(shí)(二)教學(xué)目的:使學(xué)生初步掌握總體方差的估計(jì)方法,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單運(yùn)用。(三)教學(xué)過(guò)程與內(nèi)容: 1、設(shè)總體為正態(tài)或近似正態(tài)分布,與分別為樣本均值與樣本方差,有 2、通過(guò)分布的上側(cè)分位數(shù)表計(jì)算a、b。(四)作業(yè):P97:21第四章 統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)§4-1 一般概念一、統(tǒng)計(jì)假設(shè)和假設(shè)檢驗(yàn)的概念 1 統(tǒng)計(jì)假設(shè):任何一個(gè)有關(guān)隨機(jī)變量未知分布的假設(shè)稱為統(tǒng)計(jì)假設(shè),簡(jiǎn)稱假設(shè)。 引例:設(shè)某廠生產(chǎn)一種燈管,其壽命N(u,40000),長(zhǎng)期生產(chǎn)情況看,此管平均壽命u1500小時(shí)。問(wèn)采用新工藝后,此管壽命是否會(huì)

22、提高?分析:上述問(wèn)題要判別新產(chǎn)品壽命是服從u1500的正態(tài)分布(顯著提高),還是服從u=1500的正態(tài)分布(設(shè)有顯著提高),這兩種情況用統(tǒng)計(jì)假設(shè)的形式表示:第一個(gè)統(tǒng)計(jì)假設(shè)u=1500表示采用新工藝后產(chǎn)品平均壽命設(shè)有顯著提高稱之為原假設(shè)(零假設(shè),解消假設(shè)),記為:u=1500第二個(gè)統(tǒng)計(jì)假設(shè)u1500表示壽命顯著提高,稱為備擇假設(shè)。用符號(hào):u1500表示在許多問(wèn)題中,總體分母的類型已知(如上例),僅是一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)未知,只要對(duì)這一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)的值作出假設(shè),就完全確定了總體的分布。這種僅涉及到總體分布的的未知參數(shù)的統(tǒng)計(jì)假設(shè)稱參數(shù)假設(shè)。但有些問(wèn)題,我們無(wú)法知道總體分布的具體類型。如某種農(nóng)作物農(nóng)藥的殘留

23、量,之和服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布,也可能服從其它分布。因此,統(tǒng)計(jì)假設(shè)只能對(duì)未知分布函數(shù)的類型或其它的某些特征提出某種假設(shè),稱之非參數(shù)假設(shè)。2 假設(shè)檢驗(yàn):通過(guò)抽取一個(gè)樣本進(jìn)行考 ,從而決定它能否合理地被認(rèn)為與假設(shè)相符,這一過(guò)程稱假設(shè)檢驗(yàn)。判別參數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)稱參數(shù)檢驗(yàn)。二、假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想引例2:設(shè)袋中有白球及黑球1000個(gè),但不知它們各是多少?,F(xiàn)提出原假設(shè):白球是999個(gè),H:白球999如果為真,則從袋中任取一球“得黑球”的概率是0.001,也就是說(shuō)若為真,抽到黑球的可能性很小,即“得黑球”是個(gè)小概率事件,在一次試驗(yàn)中幾乎不至于發(fā)生。但假如實(shí)際抽樣“得黑球”這個(gè)事件竟然發(fā)生了,這就在為真的情況下產(chǎn)生了一

24、個(gè)不合理的現(xiàn)象。于是懷疑為真,從而拒絕原假設(shè)而接受備擇假設(shè),即白球不是999個(gè);相反,如果“得黑球”事件沒(méi)有發(fā)生,這就只得接受。但是注意不否定,并不意味著H一定成立。三、假設(shè)檢驗(yàn)的步驟1 根據(jù)問(wèn)題的要求建立原假設(shè) 及備擇假設(shè)。2 選擇一個(gè)合適的統(tǒng)計(jì)量(該統(tǒng)計(jì)量一般是在假設(shè)成立前提下構(gòu)造)。3 給定顯著水平,確定的拒絕域或接受域。所謂拒絕域:接受備擇假設(shè)的樣本觀測(cè)值的集合。4 根據(jù)一次抽樣結(jié)果和小概率原理作出結(jié)論。四、關(guān)于兩類錯(cuò)誤由于小概率事件在一次試驗(yàn)中有發(fā)生可能性,因此,按小概率原理進(jìn)行檢驗(yàn),會(huì)犯兩類錯(cuò)誤。1 第一類錯(cuò)誤(棄真錯(cuò)誤):事實(shí)上是正確的,但結(jié)論卻拒絕犯第一類錯(cuò)誤的概率為,1為可靠

25、性。2 第二類錯(cuò)誤(采偽錯(cuò)誤):事實(shí)上 是不正確的,但結(jié)論卻接受犯第二類錯(cuò)誤的概率為,1為檢驗(yàn)功效。一般地,與是此消彼長(zhǎng),不可能同時(shí)很小。若要同時(shí)變小,必須加大樣本容量,又不合實(shí)際。§4-2 總體平均數(shù) u的假設(shè)檢驗(yàn) 一、類型:u,:u 1大樣本方法:重復(fù)抽樣條件下在大樣本,重復(fù)抽樣條件下,N(0,1)于是對(duì)于給定,P當(dāng)成立時(shí)。有PP 或者P也就是說(shuō),在成立下,出現(xiàn)“”事件概率很小,只有若令u=,則“”事件發(fā)生是個(gè)概率事件,在一次試驗(yàn)中一般不會(huì)發(fā)生。如果真不發(fā)生,則依小概率原理,接受 ;如果發(fā)生,則沒(méi)有理由接受,要拒絕即接受。于是得如下步驟:1 建立假設(shè):,:。即現(xiàn)實(shí)總體平

26、均數(shù)與規(guī)定總體平均數(shù)間無(wú)顯著差異。2 計(jì)算統(tǒng)計(jì)量:(已知) (未知)3 小概率標(biāo)準(zhǔn),查表得4 當(dāng)時(shí),接受,當(dāng)時(shí),拒絕:不重復(fù)抽樣條件下在大樣本不重復(fù)抽樣條件下,有因此,在成立下,有令則接受域:,拒絕域:。例1:某林場(chǎng)內(nèi)造了一塊杉木速生生產(chǎn)林,5年后調(diào)查其樹(shù)高,從中重復(fù)抽樣得50株,10.8m,2.2m,問(wèn)是否可以認(rèn)為該豐產(chǎn)林平均高與10m無(wú)顯著差異。(=0.05)解:設(shè):(m):計(jì)算:故根據(jù)原假設(shè),即平均高與10m有顯著差異。例2:某楊樹(shù)品種10年生平均高可達(dá)15m,另有一新楊樹(shù)品種,10年后采取重復(fù)析樣方式隨機(jī)抽取60株進(jìn)行調(diào)查,得其平均高為17.2m,標(biāo)準(zhǔn)差2.3m,問(wèn)新楊樹(shù)品種平均高與1

27、5m是否有顯著差異?(=0.05)解:設(shè): :計(jì)算: 根據(jù)原假設(shè),即平均高與15m有顯著差異。例3:某樹(shù)種仔在某地區(qū)的千粒重為185克,現(xiàn)從其它地方調(diào)來(lái)一批種子,隨機(jī)抽取65個(gè)樣本測(cè)得平均千粒重169克,標(biāo)準(zhǔn)差13克,問(wèn)所調(diào)來(lái)種子是否與該地區(qū)種子的千粒重有顯著差異?(=0.05)解:設(shè):克:計(jì)算: 根據(jù)原假設(shè),即所調(diào)來(lái)的種子與該地區(qū)種子千粒重有顯著差異。2小樣本方法(前提:小樣本,總體服從正態(tài)分布) 由第二章參數(shù)統(tǒng)計(jì)可知,在小樣本及總體服從正態(tài)分布前提下:故在成立下,因此對(duì)于顯著水平,查分布表有或例5作楊樹(shù)育苗試驗(yàn),得一定生長(zhǎng)后,從株距為20cm的苗種隨機(jī)抽取了12株,苗高數(shù)據(jù)為221、244

28、、240、243、288、233、226、210、258、245、264、200(cm),得苗高分布近似正態(tài),問(wèn)能否認(rèn)為該楊樹(shù)苗高與240cm無(wú)顯著差異?(=0.05)解:依題可得cm,cm,. 設(shè):cm. 計(jì)算: 楊樹(shù)苗高與240cm無(wú)顯著差異例6為調(diào)查某林楊滯尺蛾蛹密度,由該林志隨機(jī)抽取10個(gè)1土方,資料為(頭/):289、342、412、297、191、440、351、337、304、357假定蛾蛹密度服從正態(tài)分布,問(wèn)該林場(chǎng)滯尺蛾蛹密度與352(頭/)是否有顯著差異?(=0.01)解:. 設(shè):(頭/). 計(jì)算,. 對(duì)于,得 該林場(chǎng)滯尺蛾蛹與352(頭/)無(wú)顯著差異例7某營(yíng)林局用一定投資按

29、技術(shù)規(guī)程育苗,在正常管理下,A樹(shù)種1年生苗木高服從平均高為65cm的正態(tài)分布,現(xiàn)從苗圃中抽取5樣本,平均高為72.5、76.5、58.0、65.0、46.0(cm)解:,. 設(shè):. 計(jì)算:. 對(duì)于,得二、類型:(a):,:;(b):,:在實(shí)際問(wèn)題中,我們碰到的問(wèn)題并不是想知道總體平均數(shù)是否向某一值無(wú)顯著差異,而是想知道總體平均數(shù)能否(超過(guò)或低于)某一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),前面檢驗(yàn)問(wèn)題可以從兩側(cè)分邊進(jìn)行檢驗(yàn),而現(xiàn)在則規(guī)定只能從一個(gè)方向上進(jìn)行,故稱單側(cè)檢驗(yàn)。對(duì)于雙側(cè)檢驗(yàn)來(lái)說(shuō),兩邊各2.5屬推翻假設(shè)的區(qū)域,而現(xiàn)在必然將5概率全部歸到一側(cè)來(lái),是否大于某一標(biāo)準(zhǔn),集中于右側(cè),而是否小于某一標(biāo)準(zhǔn),集中于左側(cè)。以大樣本

30、情況說(shuō),集中一側(cè)等于把2個(gè)2.5搬到一邊來(lái),相當(dāng)于分屬兩側(cè)時(shí),一側(cè)占5,從而兩側(cè)將是10的情形。其檢驗(yàn)方法與從側(cè)檢驗(yàn)基本相同,所不的是臨界值(即 )與拒絕域。類型確定方法由而定。1、樣本方法1)、重復(fù)抽樣條件下檢驗(yàn)步驟: 建立假設(shè):,:() 計(jì)算: 對(duì)于給定,查表得由正態(tài)分布對(duì)稱性知, , 對(duì)于(a)式,拒絕域?yàn)椋?對(duì)于(b)式,拒絕域?yàn)椋豪?規(guī)定白楊插條育苗一年生平均高達(dá)160cm以上可以出圃,今在圃地上隨機(jī)抽取65株作為調(diào)查的平均高為155cm,標(biāo)準(zhǔn)差不24cm,問(wèn)這批毛白楊能否出圃?解:=155cm160cm。毛白楊扦條苗高有可能低于160cm標(biāo)準(zhǔn) 設(shè):,:cm 計(jì)算: 對(duì)于, 故拒絕,

31、接受。例2某苗圃規(guī)定楊樹(shù)苗平均高達(dá)60cm以上才能出圃,今從中隨機(jī)抽取64株,并求得cm,cm,試問(wèn)該苗木能否出圃?()解:cm>62cm 設(shè):cm,: 計(jì)算: 對(duì)于, 拒絕,接受,即這批苗木可以出圃。例3某苗圃規(guī)定楊樹(shù)苗平均高達(dá)60 cm以上才能出圃,今從中抽取50株,得平均高為62.5,標(biāo)準(zhǔn)差為9cm,問(wèn)該批苗木能否出圃?()解:.5cm>60cm 設(shè):,:=60 計(jì)算: 對(duì)于, 拒絕,接受,即可以出圃。2)不重復(fù)抽樣(簡(jiǎn)述):由得于是對(duì)于(a)型,拒絕域: (b)型,拒絕域:2、小樣本方法:仍用t分布,即將雙側(cè)檢驗(yàn)中改為即有檢驗(yàn)方法: 建立假設(shè):,:() 計(jì)算: 對(duì)

32、于給定,查t分布雙側(cè)分位數(shù)表得 對(duì)于(a)型,拒絕域: (b)型,拒絕域:例4某木材公司購(gòu)買木材時(shí),按質(zhì)論價(jià),現(xiàn)從一批木材中隨機(jī)抽取16根,測(cè)得它們的小頭直徑為12、10.2、11.4、13.6、14.5、16、8.4、9.6、18、8.0、12.4、13.6、10.8、15.4、7.6、16.6(cm)。假定木材的小頭直徑服從正態(tài)分布,試問(wèn)這批木材小頭直徑可達(dá)12cm以上?解:, 設(shè):,: 計(jì)算: 對(duì)于, 接受,即小頭直徑未達(dá)到以上。例5對(duì)某種殺蟲劑規(guī)定平均每瓶()雜質(zhì)含量低于時(shí)才能出廠,今隨機(jī)抽取20瓶進(jìn)行檢驗(yàn),得資料為(g)2.7、3.1、2.5、3.3、2.6、2.8、2.4、3.4、

33、3.2、2.5,設(shè)雜質(zhì)含量服從正態(tài)分布,試問(wèn)該殺蟲劑能否出廠?()解:, 設(shè):,: 計(jì)算: 對(duì)于,得 接受,拒絕。即該批殺蟲劑不能出廠。§4-3 總體頻率的假設(shè)檢驗(yàn)一、大樣本方法設(shè)表示總體頻率,為抽取樣本計(jì)算所得的頻率由前面知識(shí)已知: ()于是對(duì)于給定,在:成立條件下,可以得到不同類型的拒絕域: 雙側(cè): 單側(cè):(a)型: (b)型:二、小樣本(用二次分布表檢驗(yàn)) 雙側(cè)檢驗(yàn):查二次分布參數(shù)P的置級(jí)區(qū)間表(附表5),若屬于該區(qū)間,則接受,否則,接受 單側(cè):(a)型:查二次分布表(附表4)若,則拒絕 (b)型:(同上)若,拒絕例1已知某種子的發(fā)芽率為90,現(xiàn)用輻射方法對(duì)種子進(jìn)行處理,從處理

34、后種子隨機(jī)抽取500粒作發(fā)芽試驗(yàn),結(jié)果有465粒發(fā)芽。問(wèn)這批種子經(jīng)過(guò)處理后,是否明顯變了種子的發(fā)芽率?解: 設(shè): 計(jì)算:, 對(duì)于, 接受§4-4 兩個(gè)總體平均數(shù)與頻率的差異顯著性檢驗(yàn)差異顯著性檢驗(yàn)(也稱差異的假設(shè)檢驗(yàn)),在實(shí)際中應(yīng)用十分廣泛。如可比較不同立地條件下林木生產(chǎn)的差異;不同撫育措施對(duì)林木生產(chǎn)的影響;不同的殺蟲藥劑對(duì)昆蟲的毒殺作用等,其實(shí)質(zhì)是解決兩個(gè)或多個(gè)總體的同一特征數(shù)是否有顯著差異問(wèn)題。本節(jié)主要討論兩個(gè)總體平均數(shù)或頻率之間的差異顯著性問(wèn)題。一、兩個(gè)總體平均數(shù)的差異顯著性檢驗(yàn)思想:有兩個(gè)獨(dú)立抽取的樣本,要檢驗(yàn)它們是否來(lái)自是否有相同總體平均數(shù)的總體,解決方法是計(jì)算樣本平均數(shù),

35、與樣本標(biāo)準(zhǔn)差,然后判斷與0是否有顯著差異,若與0沒(méi)有顯著差異,則說(shuō)明,所來(lái)自的總體可能具有相同的總體平均數(shù);否則,則認(rèn)為差異顯著。1 大樣本方法:前提:獨(dú)立,重復(fù)抽樣、等方差設(shè):(即兩總體平均數(shù)差異不顯著)并設(shè):則有在大樣本情況下:,由于兩總體相互獨(dú)立,即與相互獨(dú)立于是有 令,則于是對(duì)于給定,得,= 當(dāng)時(shí),接受原假設(shè)當(dāng)時(shí),拒絕原假設(shè)由于通常未知,在此用近似代替這時(shí),統(tǒng)計(jì)量變?yōu)椋旱脵z驗(yàn): 雙側(cè): 單側(cè):即(右側(cè)):即(左側(cè))例1為比較林分對(duì)紅松結(jié)實(shí)量的影響,現(xiàn)分別從緩坡灌林紅松針闊混交林(A)及緩坡灌林云冷杉紅松林(B)中測(cè)得紅松一株木的結(jié)果如下表: 林分 株數(shù)一株木結(jié)果平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 A 60

36、 111 67 B 80 107 50試問(wèn):這兩種不同的林分對(duì)紅松的結(jié)實(shí)量不無(wú)顯著影響?解: 設(shè): 計(jì)算: 接受假設(shè)例2對(duì)甲、乙兩塊落葉松林地松毛蟲蛹密度進(jìn)行調(diào)查,甲、乙兩林地各調(diào)查了100株,得到如下資料:甲林地(枚/株),(枚/株);乙林地(枚/株),(枚/株)。問(wèn)兩林地松毛蟲蛹密度有無(wú)顯著差異?解: 設(shè):() 計(jì)算: 對(duì)于, 接受原假設(shè)例3某林場(chǎng)調(diào)查了一種危害林木的昆蟲的兩個(gè)世代的卵塊中卵粒數(shù),第一代調(diào)查了128塊,得平均數(shù),標(biāo)準(zhǔn)差;第二代調(diào)查了69塊,得。試檢驗(yàn)兩個(gè)世代卵塊數(shù)差異性。解: 設(shè): 計(jì)算: 對(duì)于, 拒絕原假設(shè)2 小樣本方法:前提:獨(dú)立、正態(tài)、等方差設(shè):,由已知的前提條件得在

37、成立下,若令,則有又,由于與相互獨(dú)立,若令則有由于與相互獨(dú)立。令,則即于是對(duì)于給定,有,檢驗(yàn)方法: 設(shè): 計(jì)算:T 對(duì)于給定,查表得 若,拒絕例4在不同的土壤上進(jìn)行較在面積的育苗試驗(yàn),然后進(jìn)行隨機(jī)抽樣調(diào)查,得苗高資料如下表:(設(shè)苗高服從正態(tài)分布)砂土32347672756466403842壤土505155879193555762747672問(wèn):砂土與壤土對(duì)苗高的生長(zhǎng)是否有顯著影響?解: 設(shè): 計(jì)算:, 對(duì)于, ,接受例5在山坡上、下兩個(gè)部位造林,5年后抽樣調(diào)查其胸徑(cm)上部867993107112114989510185下部126102117123111105106122該林木胸徑服從正態(tài)

38、分布。問(wèn)上、下兩個(gè)部位造林其林木胸徑有無(wú)顯著差異?解: 設(shè): 計(jì)算:, 對(duì)于, 拒絕例6為研究赤松和剛松的生物量差異,分別對(duì)每種松抽樣調(diào)查測(cè)定8個(gè)樣品的針葉生物量服從正態(tài)分布,試比較兩種松樹(shù)針葉生物量的差異性赤松113109114120126117117119剛松120125125131124123128122解: 設(shè): 計(jì)算:, 拒絕二、兩總體頻率的差異顯著性檢驗(yàn) 前提:大樣本、重復(fù)抽樣、相互獨(dú)立設(shè):總體1:、;總體2:、,則,; ,在成立下由于大樣本有 未知,用, 近似代替即有 于是得到三種不同檢驗(yàn)類型拒絕域。例7.為比較林分類型對(duì)結(jié)實(shí)株率(結(jié)實(shí)株數(shù)/總株數(shù))的影響,現(xiàn)由灌林云冷杉紅松林中

39、隨機(jī)抽取370株紅松,查得有129株結(jié)實(shí); 灌林紅松針闊混交林中抽得200株紅松,查得115結(jié)實(shí),問(wèn)這兩種不同的林分的紅松結(jié)實(shí)株率有無(wú)顯著差異? 解:設(shè):計(jì)算:,對(duì)于,拒絕例8一個(gè)林場(chǎng)用年生杉木苗造林,秋后調(diào)查400株,成活300株,問(wèn)用,年生杉木苗在相同條件下造林,成活率有無(wú)顯著差異?解:設(shè): 計(jì)算:,接受例9:甲,乙兩工人在相同條件下,對(duì)同種苗木進(jìn)行嫁接,后調(diào)查它們的嫁接成活率,對(duì)甲調(diào)查200株,成活了180株,對(duì)乙調(diào)查了160株,成活135株,問(wèn)甲、乙兩人的嫁接水平有無(wú)顯著差異?解:設(shè): 計(jì)算:,;, 接受例10某苗圃為鑒定兩畦楊樹(shù)扦條成活率,在第一畦中觀察500株,成活450株,第二畦

40、觀察350株,成活322株,試以0.05檢驗(yàn)水平檢驗(yàn)兩畦楊樹(shù)扦條成活率有無(wú)顯著差異?解:設(shè): 計(jì)算:,;, 接受§4-5方差齊性檢驗(yàn)前幾節(jié)討論了總體平均數(shù)與總體頻率的假設(shè)及檢驗(yàn)問(wèn)題。它們常是實(shí)踐中最關(guān)心的問(wèn)題,因?yàn)橹T如林分的生長(zhǎng)、苗木的高、地徑、林木的心腐率、昆蟲的死亡率等都是通過(guò)平均數(shù)、頻率表達(dá)出來(lái)的。但代表作用的強(qiáng)弱度各單元值的變動(dòng)程度或相對(duì)地說(shuō)愛(ài)各單元值穩(wěn)定程度的制約。因此,有必要來(lái)討論方差這個(gè)特征數(shù)。另外,在前幾節(jié)討論中曾指出,要對(duì)平均數(shù)的差異顯著性作t檢驗(yàn),要以“等方差”假設(shè)為前提,否則,結(jié)論亦將不正確。能否判斷方差相同或不同,涉及到方差的差異顯著性檢驗(yàn)問(wèn)題。方差是否相同的

41、假設(shè)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)上稱方差齊性檢驗(yàn)。一、兩個(gè)正態(tài)總體的方差齊性檢驗(yàn)(重復(fù)抽樣)設(shè)兩個(gè)總體方差為要檢驗(yàn):(即兩個(gè)方差無(wú)顯著差異)由前面可知,由于相互獨(dú)立當(dāng)成立時(shí),有令,則由于F檢驗(yàn)臨界值表構(gòu)造(拒絕域在右側(cè))及F分布隨機(jī)變量期望值=特點(diǎn),在檢驗(yàn)中,要求上式于是對(duì)于給定,拒絕域?yàn)?,若,則令再作檢驗(yàn)例1在不同的土壤進(jìn)行較大面積的育苗試驗(yàn),秋后進(jìn)行隨機(jī)抽樣調(diào)查,得到苗高效資料如下表。砂土32347672756466403842壤土505155879193555762747672試檢驗(yàn)它們所來(lái)自的兩個(gè)正態(tài)總體的方差是否相等?解: 設(shè): 計(jì)算: 于, 接受例2設(shè)有甲、乙兩塊10年生人工馬尾松林,所研究標(biāo)致為林木

42、胸徑。已知林木胸徑分布近似正態(tài)分布,用重復(fù)抽樣方式分別從兩總體中抽取若干林木,測(cè)得其胸徑數(shù)據(jù)如下表,試以水平判斷甲、乙兩塊林地胸徑總體方差是否相等?甲45805020355550755575乙3050204050503030解: 設(shè): 計(jì)算: 對(duì)于, 接受二、多個(gè)正態(tài)總體的方差齊性檢驗(yàn)設(shè)有m個(gè)正態(tài)總體,其方差分別為,要檢驗(yàn): 中至少兩個(gè)不相等1檢驗(yàn)法(巴特勒Bartlett檢驗(yàn)法) 設(shè)從m個(gè)總體中抽取了n個(gè)樣本,其變量分別為 則統(tǒng)計(jì)量為 其中:于是對(duì)于給定,查自由度為m-1的分布臨界值表(附表9)得若,則拒絕2Hartleg(哈特勤)檢驗(yàn) 若在m個(gè)總體中所抽取的樣本容量相等,即 則統(tǒng)計(jì)量 其中

43、:分別為m個(gè)樣本方差的最大與最小者 若,則拒絕三、數(shù)據(jù)變換目的:將不服從方差齊性的數(shù)據(jù)通過(guò)變換后變成服從方差齊性,這在方差分析中是十分重要的。變換方法:平方根變換:(遵從泊松分布) 反正弦變換:(為百分率,為相應(yīng)角度值) 適用于數(shù)據(jù)的近似遵從二次分布的情況。對(duì)數(shù)變換:,適用于標(biāo)準(zhǔn)差與平均數(shù)成比例的數(shù)據(jù)。§4-6 總體分布的假設(shè)檢驗(yàn)前面所討論的各種假設(shè)檢驗(yàn),大部分要求總體服從正態(tài)分布,但在實(shí)際問(wèn)題,對(duì)總體分布的類型我們常無(wú)法知道或了解甚少。因此,如何根據(jù)樣本資料對(duì)總體分布的假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn),如是否遵從正態(tài)分布、二次分布、泊松分布等。關(guān)于總體是否遵從某一分布的判斷,稱為總體分布的假設(shè)檢驗(yàn)問(wèn)題

44、。理論基礎(chǔ):皮爾遜定理Pearson定理:設(shè)總體服從某分布,將的取值范圍分成互不相交的m個(gè)小區(qū)間。以表示樣本觀測(cè)值落入第個(gè)小區(qū)間的個(gè)數(shù)(稱實(shí)測(cè)頻率)。表示落入第個(gè)小區(qū)間的概率,則當(dāng)n充分大時(shí),不論總體服從何分布(不含末知參數(shù)),統(tǒng)計(jì)量,當(dāng)總體的分布有r個(gè)末知參數(shù)時(shí)。檢驗(yàn)法:設(shè):總體遵從某一分布,:總體不遵從某一分布。步驟: 設(shè)取值范圍為(),將()分成m個(gè)小區(qū)間(一般7-14個(gè)): 統(tǒng)計(jì)落入上述每個(gè)小區(qū)間的觀測(cè)值個(gè)數(shù)(實(shí)測(cè)頻數(shù)),記為。 再假定成立下,計(jì)算落入每個(gè)小區(qū)間:概率(理論頻率):,于是得到落入每個(gè)小區(qū)間理論頻數(shù): 計(jì)算統(tǒng)計(jì)量:,則或(含有r 個(gè)末知參數(shù)) 若,則拒絕例1某林區(qū)隨機(jī)抽取

45、200株落中葉松得胸徑資料如下表,試檢驗(yàn)該地我落葉松用徑是否服從正態(tài)分布?胸徑分組 株數(shù) 組中值1014 3 121418 14 161822 22 20 2226 52 242630 59 283034 31 323438 15 363842 4 40解:正態(tài)分布中有二個(gè)參數(shù)與均末知,需作相應(yīng)估計(jì)于是設(shè) :落葉松胸徑 計(jì)算:落入每個(gè)小區(qū)間概率;( 正態(tài)分布表)同樣有 于是得到理論頻數(shù):從而: 對(duì)于,查表得 接受例2對(duì)500個(gè)小土樣方內(nèi)查數(shù)得到的某種蟲卵數(shù)資料如下:蟲卵數(shù)01234567土方數(shù)941681316832511試檢驗(yàn)卵在土中的分布是否服從泊松分布解:設(shè):蟲卵數(shù)(末知)由于末知,用作

46、估計(jì)于是:蟲卵數(shù)計(jì)算:區(qū)間: 則由泊松分布表得(理論頻率)同樣有, 于是理論頻數(shù),對(duì)于,查表得接受 §4-7 適合性檢驗(yàn)與獨(dú)立性檢驗(yàn)一、適合性檢驗(yàn)檢驗(yàn)法不僅可以用來(lái)檢驗(yàn)總體分布,而且也可以用來(lái)檢驗(yàn)實(shí)際試驗(yàn)中測(cè)定的結(jié)果與科學(xué)試驗(yàn)中所作的某種理論推斷或某種科學(xué)假設(shè)是否相符合的問(wèn)題?;蛘哒f(shuō),在科學(xué)試驗(yàn)中,常根據(jù)理論與推斷,對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)提出種種科學(xué)假設(shè)。由于很多假設(shè)是定量性質(zhì)的,如何證實(shí)或推翻這些假設(shè)呢?當(dāng)然一般只有從總體中進(jìn)行抽樣,把實(shí)際內(nèi)得樣本數(shù)據(jù)與假設(shè)推翻的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從表達(dá)式可以看出,可理解為一批(m個(gè))實(shí)測(cè)頻數(shù)的相對(duì)差異之和,值越小,說(shuō)明吻合情況越好。象這樣利用統(tǒng)計(jì)量來(lái)檢驗(yàn)實(shí)測(cè)

47、與理論是否符合的問(wèn)題,稱適合性檢驗(yàn)。例1孟德?tīng)栐谄渲耐攵闺s交試驗(yàn)中,用黃色光滑的種子與綠色皺皮的碗豆種子雜交;第二代種子的外形株數(shù)如下表,試問(wèn)這種分離比率是否符合9:3:3:1的比例關(guān)系。(這個(gè)比例就是孟德?tīng)柼岢龅募僭O(shè),并由此獲得基因分離法測(cè))。第二代種子外形黃色光滑黃色皺皮綠色光滑綠色皺皮合計(jì)株數(shù)31510110832556解: 設(shè):分離比例符合9:3:3:1 計(jì)算:(在成立下,計(jì)算四種類型植株的理論頻數(shù))而實(shí)測(cè)頻數(shù)為 ,故接受二、獨(dú)立性檢驗(yàn):(同質(zhì)性檢驗(yàn))在實(shí)測(cè)與理論是否相符的適合性檢驗(yàn)問(wèn)題中,有時(shí)是以屬性資料形式(不是數(shù)量形式)如病腐木、樹(shù)葉顏色等。這種要判斷的是在若干個(gè)不同條件下得

48、到的若干組(一個(gè)條件一組)數(shù)據(jù)是否成比例的形式的問(wèn)題,稱為獨(dú)立性檢驗(yàn)。例2在三種不同灌溉方式下考察水稻葉子的衰老情況得下表數(shù)據(jù),試問(wèn):不同灌溉方式對(duì)葉子的衰老有何顯著差異?灌溉方式綠葉數(shù)黃葉數(shù)枯葉數(shù)總數(shù)深水146 (140.69)7 (8.78)7 (10.53)160淺水183 (180.07)9 (11.24)13 (13.49)205濕潤(rùn)152 (160.04)14 (9.98)16 (11.98)182總和4813036547解:上表稱3*3列聯(lián)表 設(shè):三種不同灌溉方式對(duì)葉子衰老無(wú)顯著差異,即三種不同方式,三個(gè)綠葉,黃葉,枯葉的理論頻數(shù)均無(wú)顯著差異。因此,這是多個(gè)總體頻率顯著性檢驗(yàn)問(wèn)題,不能用前面方法檢驗(yàn)。具體方法如下:首先計(jì)算深水灌溉方式下各種葉片的理論頻數(shù):深水*綠葉:深水*黃葉:深水*枯葉:同樣可以得到其他交叉格內(nèi)理論頻數(shù)。(列于表中)于是,對(duì)于一般r*c聯(lián)列表(r為橫數(shù),c為列數(shù)),自由度為(r-1)(c-1)于是對(duì)于 接受第五章 方差分析方差分析是R.A.Fisher于1923年提出的,它首先是被應(yīng)用于生物學(xué)研究,特別是農(nóng)業(yè)試驗(yàn)

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