Таблица 0.2: Значения критерия Фишера при надежности в зависимости от числа степеней свободы сравниваемых величин дисперсий.
d-1 | n-m | ||
3 | 4 | 5 | |
2 | 19.00 | 19.16 | 19.25 |
3 | 9.55 | 9.28 | 9.12 |
4 | 6.94 | 6.59 | 6.39 |
5 | 5.79 | 5.41 | 5.19 |
Критерий для отбрасывания резко выделяющихся результатов измерений
При проведении прямых измерений, как отмечалось ранее, могут присутствовать грубые погрешности (промахи). Действие этих погрешностей проявляется в том, что среди множества полученных измерений величины
встречаются резко выделяющиеся измерения, которые могут быть промахами. Допустим,
является наименьшим значением полученного множества, а
- наибольшее значение соответственно. Выдвигается гипотеза о том, что данные измерения
и
принадлежат той же генеральной совокупности распределенной по закону Гаусса, что оставшиеся
значений. Для проверки данной гипотезы используется следующий критерий. Предварительно находят среднее значение и среднеквадратичное отклонение полученной выборки
. Затем вычисляют следующих два параметра:
.
Полученные значения сравнивают с табличным значением , взятым из таблицы 0.3. (
- вероятность совершить ошибку при отбрасывании проверяемых измерений,
-число измерений)
Таблица 0.3:Значения параметра , используемого для отбрасывания резко выделяющихся результатов измерений
| | ||
a=0,10 | a=0,05 | a=0,01 | |
3 | 1,15 | 1,15 | 1,15 |
4 | 1,42 | 1,46 | 1,49 |
5 | 1,60 | 1,67 | 1,75 |
6 | 1,73 | 1,82 | 1,94 |
7 | 1,83 | 1,94 | 2,10 |
Если , то считается, что результат измерения
принадлежит полученному множеству
. Если
, то результат измерения
считается промахом, и, следовательно, отбрасывается. При этом вероятность совершить ошибку равна заданному значению
. На практике обычно используют значение
. Аналогичные рассуждения проводят и для измерения
.
Рассмотрим применение данного критерия на следующем примере. Пусть в результате прямых измерений времени падения тела с заданной высоты получены следующие значения: . Пусть данные измерения распределены по закону Гаусса. Измерение
, очевидно, резко выделяется среди всех остальных. Проверим гипотезу о том, что данное измерение принадлежит той же генеральной совокупности, что и остальные
измерений.
1. Находим среднее значение
2. Находим дисперсию и среднеквадратичное отклонение времени падения
3. Вычислим параметр для
.
4. По таблице 0.3 для вероятности находим критическое значение параметра
.
5. Сравнивая вычисленное значение параметра с критическим, делаем вывод: поставленную гипотезу о том, что
принадлежит той же генеральной совокупности, с вероятностью совершить ошибку, равной
, нужно отбросить, т.е. измерение
выбраковывается из выборки. Затем находим новые значения среднего, дисперсии и среднеквадратичного отклонения.
Критерий для проверки равенства средних двух совокупностей.
Пусть из двух нормально распределенных генеральных совокупностей с неизвестными параметрами ,
и
,
получены выборки объемом
и
.По результатам испытаний подсчитаны оценки параметров
,
;
;
. Требуется проверить нулевую гипотезу о равенстве значений этих совокупностей, т.е.
Рассмотрим вначале случай, когда дисперсии генеральных совокупностей равны, т.е. . Для проверки поставленной гипотезы
вычисляют оценку дисперсии
по формуле:
(0.25)
и параметр по формуле
. (0.26)
Полученное значение параметра сравнивают с значением
, найденным из таблицы 0.4 для заданного значения вероятности совершить ошибку
и числа степеней свободы
.