Коэффициент асимметрии. Эксцесс распределения
При изучении распределений, отличных от нормального, возникает необходимость количественно оценить это различие. С этой целью вводят специальные характеристики, в частности асимметрию и эксцесс. Для нормального распределения эти характеристики равны нулю. Поэтому если для изучаемого распределения асимметрия и эксцесс имеют небольшие значения, то можно предположить близость этого распределения к нормальному. Наоборот, большие значения асимметрии и эксцесса указывают на значительное отклонение от нормального.
Асимметрией теоретического распределения называют отношение центрального момента третьего порядка к кубу среднего квадратического отклонения:
Коэффициент асимметрии характеризует скошенность распределения по отношению к математическому ожиданию. Асимметрия положительна, если «длинная часть» кривой распределения расположена справа от математического ожидания; асимметрия отрицательна, если «длинная часть» кривой расположена слева от математического ожидания.
На рисунке показаны две кривые распределения: I и II. Кривая I имеет положительную (правостороннюю) асимметрию , а кривая II – отрицательную (левостороннюю) .
Кроме вышеописанного коэффициента, для характеристики асимметрии рассчитывают также показатель асимметрии Пирсона:
Коэффициент асимметрии Пирсона характеризует асимметрию только в центральной части распределения, поэтому более распространенным и более точным является коэффициент асимметрии, рассчитанный на основе центрального момента третьего порядка.
Для оценки «крутости», т. е. большего или меньшего подъема кривой теоретического распределения по сравнению с нормальной кривой, пользуются характеристикой - эксцессом.
Эксцессом (или коэффициентом эксцесса) случайной величины называется число:
Число 3 вычитается из отношения потому, что для наиболее часто встречающегося нормального распределения отношение .
Кривые, более островершинные, чем нормальная, обладают положительным эксцессом, более плосковершинные - отрицательным эксцессом.
Задача 1
Для заданного вариационного ряда вычислить коэффициенты асимметрии и эксцесса.
0-0.4 | 0.4-0.8 | 0.8-1.2 | 1.2-1.6 | 1.6-2.0 | 2.0-2.4 | Итого | |
3 | 17 | 21 | 25 | 24 | 10 | 100 |
Решение
На сайте можно заказать решение задач, контрольных, самостоятельных, домашних работ (возможно срочное решение). Для этого вам нужно только связаться со мной:
Телеграм (+7 968 849-45-98)
ВКонтакте
WhatsApp (+7 968 849-45-98)
Мгновенная связь в любое время и на любом этапе заказа. Общение без посредников. Удобная и быстрая оплата переводом на карту. Опыт работы более 25 лет.
Подробное решение в электронном виде (docx, pdf) получите точно в срок или раньше.
Составим расчетную таблицу
Интервалы | Середина интервала, | |||||
0 – 0.4 | 0.2 | 3 | 0.6 | 3.763 | -4.215 | 4.721 |
0.4 – 0.8 | 0.6 | 17 | 10.2 | 8.813 | -6.345 | 4.569 |
0.8 – 1.2 | 1.0 | 21 | 21.0 | 2.150 | -0.688 | 0.220 |
1.2 – 1.6 | 1.4 | 25 | 35.0 | 0.160 | 0.013 | 0.001 |
1.6 – 2 | 1.8 | 24 | 43.2 | 5.530 | 2.654 | 1.274 |
2 – 2.4 | 2.2 | 10 | 22.0 | 7.744 | 6.815 | 5.997 |
Итого | -- | 100 | 132.0 | 28.160 | -1.766 | 16.782 |
Средняя:
Найдем моду - варианту, которой соответствует наибольшая частота.
Дисперсия:
Среднее квадратическое отклонение:
Коэффициент асимметрии Пирсона:
Коэффициент асимметрии можно найти по формуле:
Центральный момент 3-го порядка:
Получаем:
Эксцесс можно найти по формуле:
Центральный момент 4-го порядка:
Получаем:
Задача 2
Для заданного вариационного ряда (см. условие задачи 1) вычислить коэффициенты асимметрии и эксцесса методом произведений, используя условные моменты.
0-0.4 | 0.4-0.8 | 0.8-1.2 | 1.2-1.6 | 1.6-2.0 | 2.0-2.4 | Итого | |
3 | 17 | 21 | 25 | 24 | 10 | 100 |
Решение
Составим расчетную таблицу
Перейдем к условным вариантам
В качестве ложного нуля возьмем 3-ю варианту 0
Условные варианты вычислим по формуле:
где 4 (разность между соседними вариантами)
Интервалы | Середина интервала, | ||||||
0 – 0.4 | 0.2 | -2 | 3 | -6 | 12 | -24 | 48 |
0.4 – 0.8 | 0.6 | -1 | 17 | -17 | 17 | -17 | 17 |
0.8 – 1.2 | 1.0 | 0 | 21 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1.2 – 1.6 | 1.4 | 1 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
1.6 – 2 | 1.8 | 2 | 24 | 48 | 96 | 192 | 384 |
2 – 2.4 | 2.2 | 3 | 10 | 30 | 90 | 270 | 810 |
Итого | -- | -- | 100 | 80 | 240 | 446 | 1284 |
Условный момент 1-го порядка:
Средняя:
Условный момент 2-го порядка:
Дисперсия:
Среднее квадратическое отклонение:
Коэффициент асимметрии можно найти по формуле:
Условный момент 3-го порядка:
Центральный момент 3-го порядка:
Получаем:
Эксцесс можно найти по формуле:
Условный момент 4-го порядка:
Центральный момент 4-го порядка:
Получаем: