116 III. Nieparametryczne testy istotności
Uwaga. Gdy w rozkładzie empirycznym z próby występuje w pewnej klasie liczebność mniejsza od 8, to należy połączyć ją z sąsiednią, uzyskując większą liczebność. Oczywiście zmniejszy się wtedy liczba stopni swobody Xi-
Przykład 1. Losowa próba n=200 niezależnych obserwacji miesięcznych wydatków na żywność rodzin 3-osobowyeh dała następujący rozkład tych wydatków (w tys. zł):
Wydatki |
Liczba rodzin |
J.0-1,4 |
15 |
1.4 -1,8 |
45 |
1,8-2,2 |
70 |
2,2-2,6 |
50 • |
2,6 -3.0 |
20 |
Należy na poziomic istotności 3=0,05 zweryfikować hipotezę, że rozkład wydatków na żywność jest normalny.
Rozwiązanie. Z treści zadania wynika, że nie są sprecyzowane parametry rozkładu hipotetycznego, stawiamy zatem hipotezę H9: F(x)eQ, gdzie jest klasą wszystkich dystrybuant normalnych. Hipotezę tę weryfikujemy za pomocą testu/2. Dwa parametry rozkładu, średnią m i odchylenie standardowe rr, szacujemy z próby za pomocą estymatorów uzyskanych metodą największej wiarygodności i uzyskujemy wartości *=2,0 tys. zł oraz s=0,43 tys. zł. Dalsze obliczenia w teście /2 wygodnie jest przeprowadzić tabelarycznie, przy' czym niech u-t oznacza standaryzowaną (tj. ut= ={*,-*)/s) wartość prawego końca przedziału klasowego, a F{u{) wartość dystrybuanty rozkładu N(0, 1) w punkcie u;. Mamy
n, |
u, |
Fiu,) |
Pt |
nPi |
0n,-np,Y |
Wi j | |
1.4 |
15 |
-1,39 |
0,082 |
0,082 |
16,4 |
1,96 |
0,12 |
1.8 |
45 |
-0.46 |
0.323 |
0,241 |
48,2 |
10,24 |
0.21 |
2,2 |
70 |
+ 0.46 |
0,677 |
0.354 |
70,8 |
0,64 |
0,01 |
2,6 |
50 |
1,39 |
0,918 |
0,241 |
48.2 |
3,24 |
0,07 |
3.0 |
20 |
— |
— |
0,082 |
16,4 |
12,96 |
0.79 |
200 |
1.000 |
200,0 |
1,20 |
Zwróćmy przy tym uwagę, że prawdopodobieństwo dla ostatniego przedziału wyznaczamy jako l -F(l,39). Otrzymaliśmy więc wartość statystyki y2 = 1,20. Odpowiednia liczba stopni swobody wynosi 5— 2— 1 = 2. Z tablicy rozkładu z7 dla 2 stopni swobody i dla przyjętego poziomu istotności *=0,05 odczytujemy wartość krytyczną xl —5,991. Ponieważ
ja = l,20<5,991 =xl,
nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy H0, te rozkład miesięcznych wydatków na żywność w populacji rodzin 3-osobowych jest normalny.
PR2YKIAD 2. Zbadano 300 losowo wybranych 5-sekundowych odcinków czasowych pracy pewnej centrali telefonicznej i otrzymano następujący empiryczny rozkład liczby zgłoszeń:
Liczba zgłoszeń |
Liczba odcinków |
0 |
50 |
l |
100 |
2 |
80 |
3 |
40 |
4 |
20 |
5 |
10 |
Na poziomie istotności i=0,05 należy zweryfikować hipotezę, że rozkład liczby zgłoszeń w tej centrali jest rozkładem Poissona.
Rozwiązanie. 2 treści zadania wynika, źr nie jest sprecyzowany parametr 2 rozkładu Poissona, stawiamy więc hipotezę H0: F(x)eQ} gdzie F(x) jest dyatrybuantą rozkładu liczby zgłoszeń, a 12 klasą wszystkich rozkładów Poissona. Parametr X szacujemy z próby za pomocą jego estymatora uzyskanego metodą największej w iaty godność i, którym jest średnia z próby x. Otrzymujemy 5=1,7. Przyjmując za A tę wartość, z tablicy rozkładu Poissona odczytujemy prawdopodobieństwa pl dla każdej kolejnej liczby zgłoszeń i przeprowadzamy tabelarycznie dalsze obliczenia w orfo uzyskania wartości statystyki X2.