Transcript Exempel
Förelasning 4 Sannolikhet Stickprov Fördelningar 1 Översikt Sannolikhet Slumpvariabel Sannolikhetsfördelning Slumpmässiga urval Centrala gränsvärdessatsen Statistiska metoder 2012 2 Sannolikhet Företeelser som kan resultera i olika utfall Klassisk definition: P(A)=x innebär Om man upprepar företeelsen n gånger Frekvensen av A närmar sig x% om n ökar Exempel: Kastar tärning 6000 gånger Hur många gånger vi har sett ”2”? P(2)=? P(1,3,4,5,6)=? Statistiska metoder 2012 3 Sannolikhet Exempel: Kastar mynt; frekvensen av ”krona”? Statistiska metoder 2012 4 Sannolikheter Exempel Tärningar Kastar mynt 3 gånger, X=antalet klavar P(X=0)=? P(X=1)=? P(X=2)?P(X=3)? Betrakta alla möjliga (krona, krona,krona), (krona,krona,klave) … osv Sannolikhet för varje kombination? Hitta vilka kombinationer motsvarar vilka sannolikheter Kontrollera summan av alla P(x=i) X kallas för slumpvariablel . Möjliga utfall: 0,1,2,3. Statistiska metoder 2012 5 Sannolikheter- andra exempel P(Väntetid i en kö är mindre än 5 minuter) P(en på måfå vald glödlampa håller mer än 10 timmar) P(En valfri svensk röstar på fp nästa val) P(En person vinner spelet om han/hon har en viss strategi) Statistiska metoder 2012 6 Slumpvariabel (diskret) Beteckning X eller Y eller Z, anta X Utfall x1,…xn (diskreta, ändligt antal alternati) Sannolikhet P(X=xi)= stapelns höjd Statistiska metoder 2012 7 Slumpvariabel (kontinuerlig) Beteckning X eller Y eller Z, anta X Utfall x hör till [xa,xb ] – intervall (oändligt antal alternativ) Kontinuerliga: sannolikhetstäthet (täthetsfunktion): P(X mellan x1 och x2)= Arean under kurvan mellan x1 och x2 Statistiska metoder 2012 8 Binomialfördelningen Exempel Kasta tärning n gånger X=antal gånger vi observerade ”1”, p= sannolikhet att få ”1” vid 1 kast. P ( X x) n! p (1 p ) x x! ( n x )! n x Generellt: Upprepar försök n gånger Varje gång händelse A inträffar (med sannolikhet p) eller inte, X= antal gånger A inträffar under experimentet Intresserade P(X=x) Statistiska metoder 2012 9 Normalfördelningen En kontinuerlig fördelning, mest typisk för många processer Exempel. Kastar mynt, 30 försök, X=antalet klavar, P(X=x) Statistiska metoder 2012 10 Normalfördelning N(μ,σ), μ- medelvärde, σ-standardavvikelse Statistiska metoder 2012 11 Population och stickprov Slumpvariabel X Observationer= oberoende mätningar av X X= tid att åka mellan Linköping och Linköping på Söndag Population= Alla möjliga söndagar X=tid (sannolikt att normalfördelad) μ – populationens medelvärde σ – populationens standardavvikelse Omöjligt att veta μ,σ Vid tillräckligt stort stickprov, x , s Statistiska metoder 2012 12 Normalfördelningen Area=1, eller 100% N(0,1) –standard normalfördelning Finns normalfördelningstabeller för N(0,1) Om x är normalfördelad, x~N(μ,σ) , använd z X för att använda tabeller Statistiska metoder 2012 13 Teoretiska resultat för stickprov Stickprov x1…xn Stickprovets medelvärde X m ~ N x , / Ett speciellt fall: n Varje observation x=1 eller x=0 (rökare icke-röckare). Vet att P(x=1)=π Intresserade att veta fördelningen av andelen p ”0” eller ”1” (t.ex ”1”,rökare) i stickprovet p ~ N , (1 ) n Statistiska metoder 2012 14 Mjukvaran Om vi hinner: Visa hur man kan skatta fördelningskvantiteter i MINITAB T ex P(X=3) i Bin(p=0.5, n=8) Normalfördelning: Z-värde motsvarande 15% Statistiska metoder 2012 15 Centrala gränsvärdenssatsen Om vi tar ett stort stickprov med valfritt fördelade värdena, då är deras summa eller medelvärde approximativt normalt fördelat Exempel X=0 eller 1, andelen p. Statistiska metoder 2012 16 Läsa hemma Kompendiet Boken, kap 5 Statistiska metoder 2012 17