管理统计学
主讲人: 北京理工大学 管理与经济学院
李金林
电话: 68912482
办公室: 中心教学楼1012房间
E-mail: jinlinli@
lijinlin@
教材:
《 应用统计学 》
倪加勋等编著
中国人民大学出版社,1995
参考书:
①李维铮等,应用统计学,高等教育出版社,1994
②张洪涛,管理统计学,中国铁道出版社,1994
③吴世农,管理统计学,江西人民出版社,1994
④Jonathan ,Bobert ,
Statistics for Business,Date Analysis and Modeling
-2nd edition Duxbury Press,1994
⑤《数理统计与管理》,中国现场统计学会主办
《统计研究》,中国统计学会主办
《Annals of Statistics》
《 Journal of the Ammerican Statistical Association 》
主要内容(参见教材)
第一章 绪论
第二章 统计数据的描述
第三章 概率与概率分布
第四章 参数估计与假设检验
第六章 相关与回归
简要介绍的内容:(自学为主)
(第五章)方差分析 §,§
(第七章)时间序列与指数 §
(第九章)抽样调查
对学员的要求:
1、掌握基本的统计方法
2、正确运用统计方法解决实际问题
3、运用统计软件求解统计问题
4、认真完成作业
考核方式:
平时作业(5分)+大作业(25分)
+课堂考试(70分)
说明:不同书中有些概念的解释、定义可能会不同,以讲课中介绍的为准。
第一章 绪论(Preface)
近年来,由于某些主要产品及服务的激烈的国际竞争,企业界对统计分析有了新的评价。影响企业竞争力的主要因素是:质量(Quality)、成本(Cost)、计划安排(Scheduling),而这些因素的改进都需要用统计方法去设计和控制。另外,对市场(Marketing)做分析也需要用到统计方法。
本课程为MBA学生提供统计思维和统计方法的训练(Training)。统计思维使人们系统地澄清模糊的、不确定的过程,从而改进设计、降低成本。尽管统计学常被人们认为是很抽象、难学的学科,但实际上它是非常现实的学科,希望通过学习大家会体会到它的实用价值。
科学研究的步骤:
①观察(observations)
②假设(hypothesis)
③推论(deduction)
④验证(experimental verification)
例子:铁锹的学问(泰勒Taylor)
观察:注意铁锹的操作
假设:有好的方法使操作更有效
推论:工作有效性受负荷量影响
验证: 在不同条件下,用几种大小不同的铁锹,记录工作结果,并进行比较。
结论:负荷量是有效性的关键因素,标准的负荷量是21磅,对工厂和工人都受益。
统计学主要与①观察和④验证两步骤有关。
一、统计学在我国的发展
二、对统计学的认识
三、统计学的性质
四、统计学研究对象的特点
五、统计学应用
六、统计学分类
七、需注意的问题
八、计量水准的概念(自学)
绪论的主要内容:
一、统计学在我国的发展
第一阶段:1949年--1978年峨嵋会议
(解放前我国没有形成统计学学科体系)
我国在这阶段的统计学照搬苏联的体系,即"社会经济统计学",也称为"传统统计学"。主要研究:"统计指标体系"、"统计报表"、"收集数据"、"统计制度",很少对数据做统计推断。
认为统计学是"一门独立的社会科学",排斥数理统计学,认为概率、统计、抽样是投机赌博碰运气,冠以"资产阶级的统计学"。
一、统计学在我国的发展
第二阶段:1978年--现在
年峨嵋会议:两种观点争论激烈
观点1:“数理统计”才是真正的统计学,“社会经济统 计学” 是工作经验,不是科学。
观点2:“社会经济统计学”才是真正统计学,“数理统计”是数学。
年10月桂林会议,三大学会(中国统计学会,数理统计学会,中国现场统计学会)相聚,提出“大统计学”观点,认为统计学是将上面两者结合,应借鉴世界上普遍采用的体系。并指出要从发展眼光看统计学,它从对象、范围、方法论等方面早已同传统的统计学不同了。
二、对统计学的认识
传统的统计学侧重制度、指标、报表,实际中从事此类工作的人员易被别人替代(百分数)。统计学应是传统统计学与数理统计学的结合(见书中的体系)
做为管理人员要学会运用统计方法进行决策,改进工作,提高效率。
美国佛罗里达大学管理统计学课程主要内容:
Methods for Describing Sets of Data
Probability and Random Variables
Sampling Distributions
Inferences Based on a Single Sample
Estimation
Inferences Based on a Single Sample: Tests of Hypotheses
Simple Linear Regression
Multiple Regression
Time Series: Index Numbers and Descriptive Analyses
三、统计学的性质
(什么是统计学?)
研究如何收集、整理、分析反映社会
经济管理问题的有关数据,并对研究对象
进行统计分析、推断的科学。
(以期认识事物的规律性)
四、统计学对象的特点
1。随机性:发生的结果不确定,不同个体 有差异
2。群体性:多个物体(单一物体不需统计)
3。数量性:以数量表示事件
五、统计学应用
1.气象预报,证券分析,产品寿命估计,抽样检验,保险、库存量估计、市场分析。
2.识别、度量风险,企业的风险管理
3.精算学:以统计学为基础,与金融学、保险理论结合。确定保费、盈余分配、出险规律。
4.新闻调查
总之,没有统计分析的管理是不完善的管理。
统计学的应用
审计员检查一个大公司的帐目,可以通过统计方法抽取帐目样本,根据样本结果确定该公司是否有帐目不清的问题。
小企业的经理在确定原材料的进货量时。需要考虑可能的原材料需求水平和原材料存储费用。为此他要做相应的调查。
经济学家需要根据消费者的购买模式,评价改变销售税对社会的影响。为此他需要通过实地调查,了解主要地区不同收入阶层消费者的购买模式。
统计学的应用
营销经理在决定是否销售一种新产品时,对样本顾客进行试销,并依据评价效果确定可能的销售水平。
投资经理依据咨询师的观点并考虑当前政策和企业现状,估计各种投资收益率出现的概率。
生产经理根据检验产品样本的质量情况,决定是否对生产过程作出必要的调整。
六、统计学的分类
1、描述统计学
数据的搜集、整理、显示和分析
2、推断统计学
利用概率论和数据对事物的数量规律性进行估计、检验等推断。由部分推断总体,由现在推断未来。
七、需注意的问题
1.正确选方法
例如:从AB,去时速度20km/h, 返回速度30km/h
平均速度=? 25km/h? 24km/h?
2.统计方法要与定性分析相结合,
统计方法要与其他学科的知识相结合。
例如:电视增加,犯罪增加,是必然?
3.防止系统误差
抽样误差(不可避免),系统误差(可避免)
例:调查读书欲望,调查交通工具
一、统计数据的收集
二、统计数据整理
三、集中趋势的测度
四、离散程度的测度
第二章 统计数据的描述
1、利用已有资料
出版物政府公报、期刊、专业数据库
教材14页列出了统计出版物
2、调查收集(collection through survey)
全面调查
非全面调查 重点调查
抽样调查(随机)
调查方式:观察、访问、表格(常用)
3、调查方案(survey plan)
目的;②对象;③项目;④时间;⑤方式;⑥领导;
费用;(见教材16页)
4、误差
抽样误差(不可避免);②系统误差(可避免)
一、统计数据的收集(13页)
二、统计数据的整理
1.总体与样本
总体(Population) 样本(Sample)
涉及的全体元素 总体的部分元素
总体容量 样本容量
总体中元素个数N 样本中元素个数n
总体用X,Y……大写 例:身高X,体重Y等
样本用x,y….. 小写 例:x1x2……,y1y2……
二、统计数据的整理(18页)
2、数据分组
按照某种标志,将数据分为几个部分
目的是:快速找出数据的规律性
①次数分配
fi 次数——落在第i组的数据个数
例如,20页的次数分配表
②分组的有关问题
a、组数k≈
b、组距取整数(便于计算)
c、等距,不等距(调整次数=
d、上下限要明确,保证数据不重、不漏
二、统计数据的整理
3.累积次数
Fi=?
例 F1=3 F2=10 F3=23 F4=28 F5=30
f1=3 f2=7 f3=13 f4=5 f5=2
4.频率,累积频率
fi/n, Fi/n便于不同容量资料的比较
二、统计数据的整理
①直方图 横轴——分组标志
(histogram)纵轴——次数(或频率)
(参见21页)
通过直方图可了解:
a、研究对象的总体规律
b、各分组段的比例
c、数据的分布范围
二、统计数据的整理
②条形图
(1)进出口增长(见图片80页)
(2)人口金字塔(81页)
③圆饼图(见图片84页)
④象形图
世界人口变化(见图片85、86页)
⑤Lorenz曲线(见教材23页)
作业:168个商店投资情况分析
万元 0-1 1-2 2-3 3-5 5-10 10-20
个数 1 17 23 49 61 17
不等距情况应保证调整次数后,直方图面积不变。
下图是否直方图
6000万元
长话收入
(某地区)
90 91 92 93 94 95 96
三、集中趋势的测度
1.均值
性质
①
②
③
三、集中趋势的测度
2.几何均值(Geometric mean)
适用于环比数据
例如:已知各年产值 a0,a1 ,a2,…,a5
X1=a1/a0,X2=a2/a1,X3=a3/a2,……,X5=a5/a4
称为环比数据。
求平均增长速度
有关系a5= a0Mg5
三、集中趋势的测度
3.调和均值(Harmonic mean)
此公式适用于两类变量的相对变化率数据
(例如:速度)
4.众数(Mode) 出现次数最多的数
5.中位数(Median) 排序数据的“中间值”
6.四分位数(Quartile)
位于 位的数(先排序)
(考虑分组数据的以上指标)
四、离散程度的测度(32页)
1、极差:R=Xmax -Xmin
2、方差: (总体容量N)
(样本容量n)
标准差 S=
四、离散程度的测度
对于分组数据
(xI为第i组的组中值)
方差另一种表达式
(可方便计算)
补充作业
调查一个村子中200个孩子的牙齿情况
A医生:在200人中抽20人,结果如下:
蛀牙数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
孩子数 8 4 2 2 1 1 0 0 0 1 1
B医生:在200人中只记录了没有蛀牙的60名。估计村子里孩子总的蛀牙数:
(1)用A的结果 (420)
(2)用A,B的两种调查结果 (490)
第三章 概率及其分布(43页)
(Probability and its distribution)
一、随机事件与概率
二、概率运算公式
三、随机变量及其分布
四、常用分布(61页)
(此章内容为复习性质)
现实中的一些应用问题
需用到概率与统计的方法
例如:
预防性更换问题(寿命)
产品保换期的确定(寿命)
库存水平的确定(需求)
(还有很多例子)
一、随机事件与概率
1、随机事件:
可能发生也可能不发生的结果。
基本事件是不可再分的随机事件。
(基本事件也称为样本点)
2、样本空间:样本点的全体
例:掷一个骰子: (等可能)
掷两个骰子: (不等可能)
一、随机事件与概率
3、事件的概率
古典概率: P(A)= m/n
(样本点有限个,样本点等可能发生)
“统计”概率:m/n(n次试验中,A出现m次)
P(A)=m/n
主观概率:由经验确定的
公理化概率:(满足下列条件)
a、对事件A有 0≤P(A)≤1
b、P(S)=1
c、Ai互斥(i=1,2,…,n),则∑P(Ai)=P(∑Ai)
二、概率运算公式(1/2)
1、加法 P(A+B)=P(A)+P(B)-P(AB)
2、乘法P(AB)=P(A)P(B|A)
3、独立性 P(AB)=P(A)P(B)
4、全概率公式P(B)=P(A)P(B|A)+P( )P(B| )
5、贝叶斯公式P(Ai|B)=
P(Ai)——先验概率
P(Ai|B)——后验概率(在掌握信息后对P(Ai)调整)
二、概率运算公式
例如:已知,在严格控制下次品率为,
在不严格控制下次品率为
又根据历史情况知道:
90%的工作时间为严格控制 P(C)
10%的工作时间为不严格控制 P(C’)
现从工作现场抽取一件产品为次品。
P(C|D)=<=P(C) (称P(C)为先验概率)
根据抽样为次品的情况,我们直觉上也倾向于严格控制的比例在减少。
D----次品 (称P(C|D)为后验概率)
三、随机变量及其分布
(random variable and its distribution)
.—随机变量是用变量表示事件
1. .特点
取值随机,取值的概率是确定的
.分为连续、离散
习惯用X,Y….大写字母表示
三、随机变量及其分布
2、.的分布
(1)离散.分布 (discrete)
X x1 x2…...Xn
Pi P1 P2 Pn
(n可以是∞, Pi≥0)
也可写成P(X=xI)=表达式的形式
例如:= (掷骰子?)
三、随机变量及其分布
(2)连续. X的分布(continuous)
①分布函数F(x)=P(X<x) 也可描述离散.
O≤F(x)≤1, F(x)↗
F(∞)=?,F(-∞)=?
②分布密度函数f(x)
f(x)≥0,F(x)=
=1
F’(x)=f(x)
三、随机变量及其分布
③密度f(x)几何意义
④X连续.,则P(X=a)=0。故此时F(x)=P(X<x)=P(X≤x)
⑤求概率的方法:
P(X≤a)=F(a) P(X>a)=1-F(a)
P(a<X<b)=F(b)-F(a)
例:下面哪些式子是不可能的?
P(X=6)= P(X=10)=
F()= f()=
F1(3)= F1(4)= f2(3)= f1(4)=
四、常用分布(61页)
(1)离散的分布
①两点分布
X 0 1
形式: pI 1-p p 常记q=1-p
背景:产品检验(合格取1,不合格取0)
打靶 (中靶取1,不中靶取0)
期望:E(X)=p
方差:D(X)=pq
四、常用分布(61页)
②超几何分布
形式:P(X=k)= ,
K=0,1,…,min(n,M)
背景:产品检验。从N个产品中取n个检验,(其中有M个合格品)求n中有k个合格品的概率。
(即X——合格品个数) 不放回!
期望:E(X)=nM/N=np
方差:D(X)=npq
四、常用分布(62页)
③二项分布
形式:P(X=k)见书
背景:在n次独立重复试验中,
“A发生K次”的概率。
(P为在一次试验中A发生的概率)
有放回的试验!
期望:E(X)=np
方差:D(X)=npq
四、常用分布(62页)
④泊松分布
形式:P(X=k)见书,
k=0,1,…..n,……
背景:
单位时间内,电话交换台接到的呼叫次数X
单位面积上,疵点个数X
期望=方差:E(X)=D(X)=λ
四、常用分布
例:62页例
例:某单位每天用水正常的概率3/4,求“近六天
内有四天用水正常”的概率。(每天用水独立)
例:20部机器独立工作。已知1小时内每部机器故障概率。求:
“1小时内20部机器中有2部故障”的概率。
若有2人看此20部机器,求“至少1人空闲”的概率?
四、常用分布(62页)
例:72页习题6
关于超几何、二项、Poisson分布的近似关系:
(1)当N大,n小(n/N<)时,可用二项分布近似超几何分布(此时令P=M/N)
(2)当n大,p小时,可用Poisson分布近似二项分布(取λ=np)。(n≥100,p≤ np=1,
一般<np<10即可)
四、常用分布(62页)
(2) 连续的分布
正态分布
形式:F(x)=
f(x)=
背景:见63页 (1)实际应用,(2)理论近似
期望:E(X)=u
方差:D(X)=σ2 记为N(u,σ2)
四、常用分布(63页)
正态分布密度函数的特点
对称的钟形
3σ=Δ P(|X-μ|<3σ)=
标准正态分布 ,记为N(0,1)
可查表知Φ(x)的值(430页)
标准化方法:F(x)=Φ( )
例:Φ(1)=? Φ()=? Φ()=?
P(X≤μ+σ)=F(μ+σ)= Φ(1)=
P(μ-3σ<X<μ+3σ)=F(μ+3σ)-F(μ-3σ)=Φ(3)-Φ(-3)
四、常用分布
例题:见65页例
例题: 预防性更换 确定更换时间t0使产品在t0时可靠度为(t0称为可靠寿命)
解:设X—寿命服从正态分布N(20,32)
例题:见65页例
例题:确定产品的保用年限 见73页习题9
四、常用分布(66页)
②指数分布
形式:F(x)=1-e-λx,x≥0
f(x)=1-e-λx,x≥0
背景:电子产品的寿命、服务时间、顾客到 达间隔时间一般服从指数分布。
期望:E(X) = 1/λ
方差:D(X) = 1/λ2
四、常用分布(66页)
③均匀分布
形式:F(x)= 0 x<a
a≤x≤b
1 x≥b
f(x)= 1/b-a a<x<b
其它
背景:特定情况下
期望:E(X)=(a+b)/2
方差:D(X)=(b-a)2/12
概率的应用
例:某汽车加油站每周补充一次汽油。现在要确定此加油站储油库的最少容油体积,使得在一周内加油站的油售完的概率不大于。要解决此问题,应考虑哪些因素,应如何收集数据,应采用什么统计方法,建立什么概率模型?
对问题的讨论(确定储油量的例子)
1、要明确随机变量X。显然X为“加油站每周的售油量(单位:KL)”,此为连续型随机变量。
2、要确定X服从的分布函数F(x)或分布密度f(x)。
若F(x)或f(x)未知,则应收集加油站每周的售油量的历史数据x1 ,x2, ……xn,绘制直方图,以此粗略判断分布类型。然后,用统计方法进行拟合优度检验。最后确定分布形式F(x)或f(x)。
(接上页)
3、若F(x)或f(x)已知,设
f(x)=C(1-x)3 0<x<1 (C为待定常数)
0 其它
这里首先需要确定C为多少?根据分布密度性质,C应满足
,由此可推出C=4。然后,建立概率模
型为:P(X>t0)=
即(1- t0)4≤ , t0≥1- =(KL)
因此,储油库容油体积至少为684L才能保证在一周内售完油的概率不大于。
概率的应用
例:某药品反应率为。现有2万人使用此药。求这2万人中发生过敏反应的人数不超过3人的概率。
解:X——2万人中发生过敏反应的人数
P(X≤3)=P(X=0)+P(X=1)+P(X=2)+P(X=3)
用什么分布?
例:产品合格标准。若使产品(布)的合格率达98%,则单位面积的疵点数最多定为多少为合格标准x0 ?
解:X——单位面积上的疵点数(已知λ=3)
P(X≤x0)==
1+3+9/2 +27/6 +81/24+81*5/24*5
+≥(i=7)
概率的应用
例:在前面“预防性更换”的题目中,若寿命X服从指数分布,情况会如何?
例:门的高度确定?
例:60岁健康人,5年内死亡的概率为P,保险公司办理5年保险交a元。死亡则赔b元。a=?b=?使公司获利。
X a a-b
解: P 1-P P a-bP≥0 ∴a<b<a/P
例:无人售票的可行性?
例:一项工程项目能否在26天(规定时间内)完成?
(已知施工完成时间X∽?)
上面例题中涉及到的参数,均需由实际调查、试验数据确定。需依靠统计方法解决。一般密度函数f(x)与直方图相对应。
第四章 参数估计与假设检验
一、抽样的基本概念
二、抽样分布
三、参数估计
一、抽样的基本概念(Sampling)
1、样本的两重性(总体X)
抽样前样本看成随机变量 X1 ,X2 ……Xn
抽样后样本看成观察值 x1 ,x2 ……xn
2、简单随机样本
①X1 ,……Xn与总体X有同分布
②X1 ,……Xn相互独立
(independent identity distributions:iid)
3、样本统计量
样本的函数( ,S2等),也有两重性。
统计量服从的分布——抽样分布
二、抽样分布
抽样分布一般较复杂,但对于正态总体较简单。
1. X1 …..Xn iid 于N(μ,σ2),则X∽N(μ, )
(在大样本时,(n≥30),可不做总体的正态假设)
2. χ2分布(见76页)(不对称分布)
X1……. Xn iid N(0,1),则χ2 =∑Xi2∽ χ2(n)
其中n—自由度 df (degree of freedom)
一般求χ2 :P(χ2 (n)> χ2 )= , (查表433页)
例: =, n=10
χ(10)=
二、抽样分布 Sampling distribution
3. t分布(见77页)
(是对称分布 symmetrical distributiom
n≥30时,近似正态分布)
有自由度要求
经常求:t/2 双侧百分位数:P(T> t/2)=
t 单侧百分位数:P(T>t)=
(查表434页)
例:= t/2(21)=, t (21)=
三、参数估计
(用样本对分布中的参数加以推断)
1、点估计
代替法:用频率代替概率
用样本特征代替总体特征值
(总体特征包括:均值、方差等)
注意:①用此法时,需知道总体特征与参数的关系
②样本均值
样本方差
三、参数估计
例如:X∽N(μ,σ2),则
( 表示参数μ的点估计值,其他参数同样解释)
例如:X∽指数分布F(x)=1-e-λx,均值为1/λ
则 ∴
例如:X∽[a,b]上均匀分布,则
= ,
由这两个式子求出
三、参数估计
2、估计量的标准
无偏性 E( )=
例如: 、中位数都是均值参数(μ)的无偏估计。S2是方差参数(σ2)的无偏估计。
有效性:参数θ的两个无偏估计θ1,θ2,若
E(θ1-θ)2≤E(θ2-θ)2,则称θ1比θ2有效。
例如, 比中位数有效。
为均值参数的“最小方差无偏估计”。
三、参数估计
3.区间估计
思想:确定一个区间,保证以很大概率使参数落入该区间中。
(此区间一般应包含参数的点估计)
例:设x1 ,x2…… ,xn是来自于总体N(μ,32)的 样本,试确定区间,使其有95%把握包含参数μ。
三、参数估计
解:已知 服从N(0,1)。
由于
可查正态分布表得出
因此,有
其中 称为置信度,
包含μ的区间,称为置信区间。
均值 的区间估计
设 X1 …..Xn iid 于N(μ,σ2), 为μ的点估计,求置信度为 1- 的 μ 的置信区间。
σ已知时:
由于 z= 服从N(0,1),
得到置信区间
说明:对于非正态总体,当 n > 50 时,仍可用 z 统计量进行区间估计,并用 S 代替σ(见89页例)。
总体均值 的区间估计
σ未知时:σ未知时(小样本)
已知 t = 服从 t(n-1) 分布,
得置信区间 例题见90页(例)
一般对称区间时,置信区间最短。
推荐网站:
北京大学中国经济研究中心——双学位讲义中的《商务与经济统计》。
网址:
样本容量的确定
[在正态总体下(非正态不易处理)均值区间估计时的样本容量n的确定方法]
若规定区间宽度为2△(△为 偏差,允许误差)则有
问题:当区间减少一半时,n增加多少?
在点估计中用无偏性、有效性(方差大小)衡量估计量的优劣。
在区间估计中用置信度、样本容量及区间宽度衡量优劣。
有关系:
n不变,1-α增大,则 增大,即宽度增大,精度下降。所以追求置信度高,则影响精度。
1-α不变, n增大,则宽度减小,精度上升。
但是,如果n太大,会造成浪费,失去抽样意义,因此,精度的选取要适当。
例:5000人中抽100人,计算出 平均月
收入800 元。
①求这5000人中平均月收入范围
(取 =,σ=10)
② △最大偏差是多少?
③ 不变,使△减少 ,n为多少?
④△不变,使 =,n为多少?
1-α
1-α
1-α
① =, △= = 3,
∴
② △=
③n=225
④n=
背景:随机抽取的n个产品中有k件次品,则次品率的点估计为
现有结论:
近似地有:
得p的置信区间为:
例题见 91页——例
两总体均值差的区间估计(见92页,此部分自学)
正态总体方差 的区间估计
设 iid N(μ,σ2), S2为σ2的点估计,求置信度1-的置信区间。
已知
查表求
得 的置信区间:
例题 97页——例
( 没有在教材后的表中,可在其
他书中找)
两个正态总体方差比的区间估计( )
从 两个总体中独立各取样本,样本方差分别为 , ,现
对 做区间估计。
已知 ,
, ,
得到:
此区间估计常用来比较方差大小,当上限1,下限1时,不能做比较,需用其他方法。
例题:见97页——例
参数区间估计小结表见99页——100页。
查 ,
四、假设检验(Testing Hypothesis)
统计推断的又一类问题,对问题得出“是”与“否”的结论。
背景:
①改进加工工艺后,产品的平均尺寸是
否显著变化?(原尺寸 改进
工艺后,取10件测量, )
②改进工艺后,生产是否稳定?( 是
否显著变化?
③合格率是否符合规定?
④产品寿命是否符合正态分布?
对以上问题,可分别假设:
① :没有显著变化,
② :稳定,
③ :符合规定
④ :服从正态
然后根据样本,判定 是否正确,若正确,接受 ,否则拒绝 。这就是假设检验的内容。
一般把要检验的假设称为原假设(零假设 ),与原假设相反的假设称为备择假设 。
理论依据:“小概率原理”——小概率事件在一次试验中几乎不发生。
1.假设检验的思想:
举例:
已知在总体 时,若 成
立,即 则应有
(即以很大概率出现,相反的不等式对应的事件以小概率出现)
现经抽样 ,计算
若 ,则没有矛盾。
若 ,说明“小概率”事
件在一次试验中出现了。这是与小概率原理矛盾的,说明 错了。
2.假设检验的步骤:
a.建立原假设(及备择假设)
b.确定显著性水平
表明:当零假设正确时,拒绝 的概率
是 [弃真错误]
c.选择统计量
(例如: ,
d.计算统计量的值,与临界值做比较
若超出临界值,则拒绝
若小于临界值,则接受
若等于临界值,则加大样本容量。
3.检验的内容(104-111页)
①总体均值的假设检验
, (已知数)
已知时,用z统计量
未知时,用t统计量(用s代替 )
(例题见104页,例)
大样本时( ),不论总体为何种分布,均可用z统计量近似。
②两正态总体均值是否相等的检验
, ,
已知时,用z统计量
未知时,用t统计量(且要求
可用 代替 )。
大样本时( ),不论总体为何种分
布,均可用z统计量分析。
(例题,105页——例)
③总体方差的假设检验
统计量,
查表,得
若 ,则接受原假设;
若反之,则拒绝原假设。
例题,见106页,例
其他检验内容略。
汇总表(Hypothesis Testing),见108-111页。
作业:112-115页
4、5、6、8、10(1)(2)、12、
13、14
4.假设检验的例子
1993,1994年上证所商业类上市公司净资产收益率之间是否有显著性差异?
解:设收益率 ,
东北华联
新世界
第一食品
济南百货
1994年(2)
1993年(1)
方法1:
处理数据:
,,,(n=4)
(没差异),
统计量 计算
经比较 ,故没显著差异。
方法2:直接用105页的公式。但前提是
两总体方差相等。此题中对是否
两总体方差相等是不清楚的,故
不宜使用此公式。若可证明两总
体方差相等,则可用此方法。
关于两总体方差相等的检验见(106-107页)。
说明:此例子用方法1处理的前提是两个样本容量相同。
解释计算结果:
①93-94年,上证所上市类公司净资产收
益率之间没有显著差异。
②将没差异判断为有差异的可能性是5%。
此例摘自《数理统计与管理》杂志97年第4期。
补充作业:
两校新生学习(高等数学)成绩 是否有差异?(成绩服从正态分布)
甲校
乙校
11名
11名
5.两类错误
不变多少,在拒绝 时,均会有失误(随机因素造成的),称之为弃真错误,也称为第一类错误、供货方风险。还有一类取伪错误 ,也称为第二类错误、使用方风险。一般控制 情况较多,本课中不讨论 的计算问题。
两类错误 的示意图
( 与 不可能同时减小)
6.点估计、区间估计、假设检验的用途
① 主要用于确定分布函数中
的参数。
② 主要用于估计指标的范围
(例如城市人口、平均消费量等),
还可用于确定样本容量。
③ 主要用于同以往情况的比
较,用于不同总体的比较,两者差异
的判断。
例如,公安系统破案时,对现场的脚印、步幅等同嫌疑人做比较。
7.单侧假设检验
(略)
第六章 回归分析
一、变量之间的关系
a.函数关系 X→Y ,例如y=lnx
(一一对应)
b.相关关系(统计关系)
x与y有依存,但y不是由x唯一确定的。
(有对应,但不唯一确定)
例:价格——需求量
气温——冷饮、空调需求量
回归分析:根据观测数据,对具有统计关系的变量建立回归模型,并进行统计推断。
解决以下问题:
①确定变量间是否有统计关系(相关关系),若有,找出表达式;
②根据一个或一组变量的值,预测另一个变量的值。
回归模型的种类
非线性
线性
单变量
多变量
二、一元线性回归(Simple Linear
Regression)
例:
X—价格,Y—产品需求量, 测得数据:
。
1.散点图(Scatter plot)
由图设想用
近似表示X、Y的相关关系。
y与 有差别。
2.回归方程