Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Построение наикратчайшего доверительного интервала для математического ожидания нормального распределения с известной дисперсией.
Пусть – выборка из нормального распределения с неизвестным математическим ожиданием и известной дисперсией , построим доверительный интервал для математического ожидания с уровнем доверия . Поскольку все величины выборки имеют нормальное распределение, то статистика также имеет нормальное распределение с параметрами: , . Тогда статистика : , имеет нормальное распределение не зависящее от неизвестного параметра и одновременно при всех реализациях функция как функция является непрерывной и убывающей. Согласно определению – центральная статистика для . Выберем числа и так, чтобы выполнялись равенства: или , где - функция распределения нормальной случайной величины . Для нахождения минимума функции при условии воспользуемся методом Лагранжа, с функцией Лагранжа: , которая приводит к системе:
. У второго уравнения системы или , очевидно, имеется только два решения и , первое решение не удовлетворяет третьему уравнению системы , тогда: Используя свойство функции нормального распределения получим: . Таким образом, есть квантиль уровня распределения и . Значению можно придать иную интерпретацию: , то есть является квантилью уровня распределения . Таким образом, получим равенство для вероятностей: . Преобразовывая неравенства, получим: , . Преобразование неравенств фактически является нахождением решения системы: . Таким образом, при всяком значении параметра : , тогда интервал (): , где – является квантилью уровня распределения , является доверительным интервалом для с уровнем доверия .
|