1) Объем выборки равен . Выборочное среднее и дисперсия определяются по формулам (1.2), (1.3)
;
Исправленная выборочная дисперсия равна .
Исправленное среднее квадратичное отклонение будет .
2) Доверительный интервал для математического ожидания найдем по формуле (1.4). Значение определим из таблицы по доверительной вероятности и объему выборки : . Тогда доверительный интервал имеет вид:
.
Доверительный интервал для дисперсии определим по формуле (1.5): (). Тогда границы интервала принимают вид:
; , т.е.
.
3) Размах варьирования находится по формуле . Среднее абсолютное отклонение
;
.
4) Вычислим медиану и моду. Так как , значит
.
Мода .
5) Согласно определению эмпирической функции распределения, ее значение при любом равно , где – количество элементов выборки, меньших чем .
Например, при имеем ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при ;
при .
Итак, эмпирическая функция распределения имеет вид:
6) Из статистического ряда видно, что , , поэтому . Границы интервалов будут ; . Частота интервала подсчитывается с помощью ряда как число наблюдений, попавших в интервал. Так в первый интервал попало 3 значения, во второй - 7+10=17 значений. Аналогично, . Сведем полученные данные в таблицу:
4 – 5.6 | 5.6 – 7.2 | 7.2 – 8.8 | 8.8 – 10.4 | 10.4 - 12 | |
Найдем точечные оценки асимметрии и эксцесса. Применим формулы (7), предварительно вычислив величины : , , , , .
Отсюда ;
Теперь по формулам (1.8) вычислим их средние квадратичные ошибки:
, .
Так как (0.012<0.99) и (1.78<1.86), то можно сделать предположение, что гипотеза о нормальном распределении СВ может быть принята.
Проверим данное утверждение с помощью критерия согласия Пирсона. Найдем теоретические вероятности по формуле
,
где – функция Лапласа, значения которой взяты из приложения (табл. П1). Результаты вычислений сведем в таблицу:
5.6 | – | -2,72 | – | -1,26 | -0,5 | -0,3962 | 0,1038 | ||
5.6 | 7.2 | -2,72 | -1,12 | -1,26 | -0,53 | -0,3962 | -0,2019 | 0,1943 | |
7.2 | 8.8 | -1,12 | 0,48 | -0,52 | 0,22 | -0,2019 | 0,0871 | 0,289 | |
8.8 | 10.4 | 0,48 | 2,08 | 0,22 | 0,96 | 0,0871 | 0,3315 | 0,2444 | |
10.4 | 2,08 | – | 0,96 | – | 0,3315 | 0,5 | 0,1685 |
Найдем теоретические частоты . Получим столбец:
5,19 |
9,715 |
14,45 |
12,22 |
8,425 |
Вычислим наблюдаемое значение критерия Пирсона. Для этого составим следующую расчетную таблицу:
5,19 | -2,19 | 4,7961 | 0,924 | ||
9,715 | 7,285 | 53,07123 | 5,463 | ||
14,45 | -3,45 | 11,9025 | 0,824 | ||
12,22 | -3,22 | 10,3684 | 0,848 | ||
8,425 | 1,575 | 2,480625 | 0,294 | ||
8,354 |
По таблице критических точек распределения , уровню значимости и числу степеней свободы находим . Так как , то гипотеза о нормальном распределении принимается.