Страница 1 из 3

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 03:06
Kactus
Задача у меня такая:
Найти выборочное среднее, выборочную дисперсию, среднее квадратичное отклонение, исправленную выборочную дисперсию для выборки с данным статистическим распределением:
$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline {x_i} & 2 & 5 & 7 & 10 \\ \hline {n_i} & 16 & 12 & 8 & 14 \\ \hline \end{array}$$
так как среднее квадратическое отклонение равно квадратному корню из дисперсии, то вычисляю математическое ожидание
$$M(X)=2\cdot16+5\cdot12+7\cdot8+10\cdot14=288$$
по формуле дисперсия
$$D(X)=M(X^2)-[M(X)]^2$$
закон распределения X2
$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|} \hline {X^2_i} & 4 & 25 & 49 & 100 \\ \hline {n_i} & 16 & 12 & 8 & 14 \\ \hline \end{array}$$
$$M(X^2)=4\cdot16+25\cdot12+49\cdot8+100\cdot14=2156$$
отсюда
$$D(X)=2156-288^2=-80788$$
А среднее квадратическое отклонение
$$\sigma(X)=\sqrt{D(X)}=\sqrt{80788}\approx284,232$$
Меня "смущает" знак "минус" перед 80788. Дисперсия может же быть отрицательна? Только, вот как из неё, отрицательной, корень извлечь для нахождения среднего квадротического?

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 03:12
Таланов
Kactus писал(а):Source of the post
так как среднее квадратическое отклонение равно квадратному корню из дисперсии, то вычисляю математическое ожидание
$$M(X)=2\cdot16+5\cdot12+7\cdot8+10\cdot14=288$$

И всё это следует разделить на
$$\sum_{i=1}^{4}{n_i}$$
Для второго момента тоже.

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 03:37
Kactus
$$M(X)=\frac {2\cdot16+5\cdot12+7\cdot8+10\cdot14} {16+12+8+14}=5,76$$
$$M(X^2)=\frac {4\cdot16+25\cdot12+49\cdot8+100\cdot14} {16+12+8+14}=43,12$$
$$D(X)=43,12-33,1776=9,9424$$
$$\sigma(X)=\sqrt{9,9424}\approx3,153$$
теперь верно?

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 03:45
Таланов
Kactus писал(а):Source of the post
$$M(X)=\frac {2\cdot16+5\cdot12+7\cdot8+10\cdot14} {16+12+8+14}=5,76$$
$$M(X^2)=\frac {4\cdot16+25\cdot12+49\cdot8+100\cdot14} {16+12+8+14}=43,12$$
$$D(X)=43,12-5,76=37,36$$
$$\sigma(X)=\sqrt{37,36}\approx6,112$$
теперь верно?

Нет. Нужно отнимать квадрат матожидания.

Kactus писал(а):Source of the post
$$D(X)=43,12-33,1776=9,9424$$
$$\sigma(X)=\sqrt{9,9424}\approx3,153$$
теперь верно?

Теперь верно.

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 03:50
Kactus
а как с выборочной средней к этой задаче?
она равна
$$\bar x_B=\frac {\sum_{i=1}^{k}{n_ix_i}} {n}=5,76$$
опять неверно считаю?

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 04:02
СергейП
Kactus писал(а):Source of the post а как с выборочной средней к этой задаче?
она равна
$$\bar x_B=\frac {\sum_{i=1}^{k}{n_ix_i}} {n}=5,76$$
опять неверно считаю?
Верно, оно равно мат. ожиданию.
Но ещё не вычислена исправленная выборочная дисперсия - она равна выборочной дисперсии умноженной на $$\frac n{n-1}$$

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 04:15
Kactus
СергейП писал(а):Source of the post
Но ещё не вычислена исправленная выборочная дисперсия - она равна выборочной дисперсии умноженной на $$\frac n{n-1}$$

выборочная дисперсия равна
$$D_B=\frac {\sum_{}^{}{(x_i-\bar x_B)^2}} {n}=\frac {(2-5,76)^2+(5-5,76)^2+(7-5,76)^2+(10-5,76)^2} {50}\approx0,685$$

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 04:21
Таланов
СергейП писал(а):Source of the post
Kactus писал(а):Source of the post а как с выборочной средней к этой задаче?
она равна
Верно, оно равно мат. ожиданию.

Не равно конечно.

Kactus писал(а):Source of the post
выборочная дисперсия равна
$$D_B=\frac {\sum_{}^{}{(x_i-\bar x_B)^2}} {n}=\frac {(2-5,76)^2+(5-5,76)^2+(7-5,76)^2+(10-5,76)^2} {50}\approx0,685$$

Не правильно, квадраты разностей должны быть умножены на соответствующие веса. К тому же вы уже нашли выборочную дисперсию.

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 04:39
Kactus
Таланов писал(а):Source of the post
Не правильно, квадраты разностей должны быть умножены на соответствующие веса. К тому же вы уже нашли выборочную дисперсию.

так и хочется посмотреть на эти разбегающиеся цаферки и спросить: "Кто из вас выборочная дисперсия?!!"
шутка, конечно, но я разберусь...

$$D_B=\frac {\sum_{}^{}{n_i(x_i-\bar x_B)^2}} {n}=\frac {16(2-5,76)^2+12(5-5,76)^2+8(7-5,76)^2+14(10-5,76)^2} {50}$$


Таланов писал(а):Source of the post
Не правильно, квадраты разностей должны быть умножены на соответствующие веса. К тому же вы уже нашли выборочную дисперсию.

Чем же тогда отличается дисперсия от выборочной дисперсии?

Среднее квадратическое отклонение

Добавлено: 03 ноя 2012, 04:55
Таланов
Kactus писал(а):Source of the post
Чем же тогда отличается дисперсия от выборочной дисперсии?

Дисперсия - это параметр генеральной совокупности. Выборочная дисперсия - это оценка этого параметра по имеющимся выборочным данным.