 
More on statistical
distributions II
Więcej o rozkładach
statystycznych cz. II
Agnieszka Piernik
 
1. Rozkład Gamma
2. Rozkład 
2
3. Rozkład Studenta
Funkcje rozkładu
prawdopodobieństwa cech
ciągłych
dr Agnieszka Piernik
 
Rozkład Gamma – to ciągły rozkład prawdopodobieństwa, którego 
gęstość jest uogólnieniem rozkładu Erlanga na dziedzinę dodatnich 
liczb rzeczywistych. Zdefiniowany jest przez funkcję Gamma. 
Funkcja Gamma
Dla wszystkich dodatnich liczb rzeczywistych x (x) jest 
zdefiniowane jako:
(x+1) = x (x) 
Stąd (3.5)= 2.5* (2.5)= 2.5*1.5* (1.5)= 2.5*1.5*0.5* (0.5)
(0.5) = 
1/2
Dla liczb naturalnych:
(x+1)=x!
(2)=1
Dla pozostałych liczb dodatnich według funkcji Eulera:
Rozkład Gamma
                    e
-x
x
-1
f(x,
,
)=
(
)
- determinuje kształt
- determinuje skalę,
=1 to funkcja wyznacza standardowy rozkład
gamma
 
Zadanie 2
Wykonaj wykresy standardowego rozkładu funkcji Gamma przy różnych 
parametrach 
= 1, 2, 3, 4, 7 dla zakresu wartości x od 0 do 12
Zadanie 1
Ile wynosi a) 
(3),
b)
(10,5)
(x+1) = x (x)
 
Rozkład
2
Jest szczególnym przypadkiem rozkładu Gamma. Został
opracowany przez A. Abbego (1863), H. Helmerta (1875) i 
K. Pearsona (1900).
Funkcja gęstości prawdopodobieństwa wyraża się wzorem:
Przebieg rozkładu zależny jest od liczby przypadków n,
określanych mianem liczby stopni swobody.
  
 
Dla dużej liczby n rozkład
2
zbliża się do rozkładu
normalnego o parametrach (
=2n-1,
2
=1).
f(x) =
1
2
n/2
(n/2)
e
-x/2
x
(n-2)/2
 
Dla dużej liczby n rozkład
2
zbliża się do rozkładu normalnego.
Można przekształcić w takim przypadku rozkład
2
do
standaryzowanego
rozkładu normalego (
=0
,
2
=
1
) przez
zastosowanie transformacji Z:
Z =
2
- n
2n
Test istotności wariancji
Kiedy n-elementowa losowa próba obserwacji pochodzi z populacji 
o rozkładzie normalnym z nieznaną średnią 
 i wariancją
2
, to
zmienna losowa ma rozkład
2
o n-1 stopniach swobody:
2
=(n-1)/
2*
s
2
, gdzie s
2
to wariancja próby
Dwustronny test
2
(obszar krytyczny zakreskowany),  - poziom istotności
 
Zadanie 2
Dla określenia dokładności pomiarów nowo skonstruowanym aparatem 
wykonano dziewięć pomiarów dla danej cechy uzyskując wartości: 6,15; 
6,19; 6,03; 6,12; 6,17; 6,20; 6,04; 6,06; 6,07. Zweryfikować hipotezę na 
poziomie istotności 0,05, że wariancja pomiarów za pomocą tego aparatu 
nie odbiega od normy, która wynosi 0,003
2
=(n-1)/
2*
s
2
 
Rozkład Studenta (rozkład t)
Został wprowadzony w 1908 r. przez brytyjskiego matematyka 
Williama Gosseta, używającego pseudonimu Student. 
Przy opracowaniu wyników pomiarów często powstaje zagadnienie 
oszacowania przedziału, w którym leży, z określonym 
prawdopodobieństwem, rzeczywista wartość mierzona, jeśli 
dysponujemy tylko wynikami n pomiarów, dla których możemy 
wyznaczyć takie parametry, jak średnia i odchylenie standardowe 
lub wariancja z próby, nie znamy natomiast odch. standardowego w 
populacji. Rozkład Studenta jest funkcją zależną od wyników 
pomiarów X
i
, a niezależną od
2
.
Z - zmienna losowa zestandaryzowana, czyli mająca standardowy rozkład normalny =0
,
2
=
1
U - zmienna losowa o rozkładzie
2
o n stopniach swobody
Rozkład Studenta z n liczbą stopni swobody jest rozkładem zmiennej 
losowej t postaci:
t =
Z
U
n =
Z
2
/n
 
Rozkład t dla różnej liczby stopni swobody k
 
Zastosowanie rozkładów prawdopodobieństwa Studenta i 
2
1.
Umożliwiają generalizowanie wielu 
istniejących w przyrodzie rozkładów cech, 
wyliczanie prawdopodobieństwa wystąpienia 
danej cechy oraz odchylenia od oczekiwanego 
wzorca.
2.
Pozwalają  na  standaryzowanie  istniejących 
realnie w przyrodzie rozkładów.