X
|
Х1
|
Х2
|
Х3
|
...
|
|
Хп-1
|
хп
|
р
|
А
|
Р2
|
Рг
|
...
|
Рп-2
|
Рп-1
|
Рп
|
1-мысал. Таралу заңдылығы
1) және 2) кестелерде берілген кездейсоқ шаманың математикалық болжамын есептеңдер.
Х
|
3
|
7
|
11
|
13
|
16
|
р
|
0,1
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
Ү
|
2
|
5
|
8
|
9
|
12
|
р
|
0,1
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
Ш е ш у і. Әрқайсының математикалық бағдарын есептеу үшін (1) формуланы қолданамыз. Сонда
М(Х) = 2 · 0,1 + 7 · 0,2 + 11 · 0,4 + 13 · 0,2 + 16 · 0,1 = 10,3;
М(Ү) = 2 · 0,1 + 5 · 0,2 + 8 · 0,4 + 9 · 0,2 + 12 · 0,1 = 7,4.
Жауабы: 1) 10,3; 2) 7,4.
2-мысал. 10 адам жұмыс істейтін компанияда жалақы төмендегідей бөлінген: екі адам 20 мың теңге; үш адам 40 мың теңге; төрт адам 80 мың теңге; бір адам 100 мың теңге алады. Ай сайын жалақыға 580 мың теңге бөлінеді. Барлық жұмыскерге бірдей еңбекақы төлесе, әрқайсысы айына қанша жалақы алған болар еді?
Ш е ш у і. Жалақы мөлшері кездейсоқ шама болсын, жалақының таралу заңдылығын жазамыз.
20 мың теңге
|
40 мың теңге
|
80 мың теңге
|
100 мың теңге
|
2 10
|
3 10
|
4 10
|
1
10
|
Компаниядағы барлық адамдарға бірдей жалақы төленсе, онда әрқайсысы айына 58 мың теңге алған болар еді. Бұл айлық орташа жалақының мәні.
Математикалық болжам осы орташа жалақының шамасын беруі керек.
Жауабы: 58000.
Демек,орташа жалақының шамасы математикалық болжамға тең.
Математикалық бағдардың қасиеттері:
1) егер С — тұрақты болса, онда
М(С) = С, (1)
М(СХ) = СМ(Х); (2)
2) X, Ү, Z кездейсоқ шамалар болса, онда
М(X+Y+Z)=M(X)+M(Y)+M(Z) (3) болады.
Математикалық бағдар кездейсоқ шаманың арифметикалық ортасына жақын орналасқан шаманың сандық сипаттамасы болатынын анықтадық. Кездейсоқ шаманың басқа мәндері арифметикалық ортадан қандай қашықтықта орналасатыны белгісіз болғандықтан, оны анықтаудың тәжірибелік мәні зор.
Мысалы, көптеген зауыттардың Республика бойынша орташа еңбек өнімділігі белгілі болғанымен, әр зауыттың өз еңбек өнімділігі белгісіз, ескерусіз күйде қала береді.
Республика көлемінде халықтардың орташа өмір сүру жағдайы белгілі болғанымен, халықтардың кейбір категорияларының өмір сүру жағдайлары орташа жағдайда әлдеқайда нашар болуы мүмкін.
Кооперативтік шаруашылықтарда орташа өнім жағдайына көңіл бөлінеді. Жеке кооператив шаруашылықтарының өнімділігі көп жағдайда ескерусіз қалады.
Демек, кездейсоқ шаманың мүмкін болатын мәндері оның орташа мәндеріне қатысты қалай орналасқанын зерттеу үшін кездейсоқ шаманың сандық сипаттамалары, яғни дисперсия, орташа квадраттық ауытқу ұғымдарына тоқталамыз.
ІІ. Дисперсия.
Анықтама. Ауытқудың екінші дәрежесінің математикалық бағдары X кездейсоқ шамасының дисперсиясы деп аталады.
Дисперсияның белгіленуі: D(Х).
Анықтама бойынша дисперсияның формуласы:
D(X)= М[Х - М(Х)]2. (4)
Дисперсияның қасиеттері:
1)егер С тұрақты болса, онда
D(С) = 0, (5)
D(СХ) = С2D(Х); (6)
2) D(Х) = М(Х2) - М(Х2) (7)
3) X жөне Ү кездейсоқ шамалар болса, онда
D(Х +Ү) =D(Х) + D(Ү). (8)
(4) жөне (7) формулаларының өзара тең екенін математикалык бағдардың қасиеттерін қолданып дөлелдейік.
Дәлелдеу.
М[Х- М(Х)]2 = МІХ2 - 2ХМ(Х) + М2 (X)] = МІХ2) - 2М(Х)-М(М(Х)) + М2(Х) = М(Х2) - 2М(Х)-М(Х) + М2 Х) = М(Х2) – 2M2(Х) + М2(Х) - М(Х2) – M2(Х).
Демек, (9) формула дисперсияны есептеу формуласы болып табылады.
3-м ы с а л. Төмендегі кестені қолданып, X кездейсоқ шамасының дисперсиясын есептейік:
X
|
5
|
7
|
10
|
15
|
р
|
0,2
|
0,5
|
0,2
|
0,1
|
Шешуі. Алдымен математикалық бағдарды анықтаймыз.
М(Х) = 5 · 0,2 + 7 · 0,5 + 10 · 0,2 + 15 · 0,1 = 8.
[X - М(Х)]2 шамасының таралу заңдылығын құрайық.
Ол үшін х1ді есептеп көрсетейік: [X - М(Х)]2 = (5 - 8)2 = (-З)2 = 9.
Тура осылай есептеп, х2 = 1, х3 = 4, х4 = 49 аламыз.
[X -М(Х)]2
|
9
|
1
|
4
|
49
|
р
|
0,2
|
0,5
|
0,2
|
0,1
|
Демек, (6) формуланы қолданып, дисперсияны табамыз. Сонда
D(X) = М[Х - М(Х)]2 = 9 · 0,2 + 1 · 0,5 + 4 · 0,2 + 49 · 0,1 = 8.
Жауабы: 8.
III. Орташа квадраттық ауытқу.
Дисперсия ұғымы — квадрат өлшемді ұғым, оның өлшемі кездейсоқ шаманың квадратына тең.
Анықтама.
Дисперсиядан алынған квадрат түбір орташа квадраттық ауытқу деп аталады.
Орташа квадраттық ауытқудың белгіленуі: (X).
Анықтама бойынша орташа квадраттық ауытқу
(11) формуласымен анықталады.
Орташа квадраттық ауытқудың өлшемі — сызықтық өлшем.
4-мысал. Алдыңғы мысалдағы кездейсоқ шаманың орташа квадраттық ауытқуын анықтайық.
Шешуі. Есептеу бойынша М(Х) = 8. Онда (11) формуланы қолданып,
мәнін аламыз. Жауабы:
Енді кездейсоқ, шаманың сандық сипаттамасын беретін математикалық бағдар, дисперсия, орташа квадраттық ауытқуды есептеуге тапсырмалар орындайық.
Жаттығулар
1. X кездейсоқ шамасының таралу заңдылығы төмендегі кестеде берілген:
X
|
2
|
4
|
7
|
9
|
12
|
р
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,3
|
0,1
|
Математикалық бағдарды есептеңдер.
2. Кездейсоқ шаманың берілген таралу заңдылығы бойынша оның
дисперсиясын табыңдар:
X
|
3
|
8
|
12
|
16
|
18
|
р
|
0,1
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
3. Кездейсоқ шаманың таралу заңдылығы бойынша ауытқудың шамасын табыңдар:
X
|
2
|
5
|
7
|
10
|
р
|
0,2
|
0,4
|
0,2
|
0,2
|
Жауаптарды сәйкестендір:
Сәйкес
|
дискретті кездейсоқ шама
|
үзіліссіз кездейсоқ шама
|
кездейсоқ шама
|
Мәндері үзіліссіз белгілі бір [а; в] кесіндісінде (мұндагы а
|
|
|
|
Мәндері жеке дара тиянақты сандар болатын кездейсоқ шаманы .... деп атайды
|
|
|
|
Алдын ала белгісіз, тек тәжірибе нәтижесінде анықталатын бір мәнді шаманы ... деп атайды.
|
|
|
|
Сәйкес
|
Математикалық бағдар
|
Дисперсия
|
Орташа квадраттық ауытқу
|
Дисперсиядан алынған квадрат түбір .... .... ... деп аталады.
|
|
|
|
X кездейсоқ шама мәндерінің сәйкес ықтималдық мәндеріне көбейтінділерінің қосындысын X кездейсоқ шамасының ... деп атайды.
|
|
|
|
Ауытқудың екінші дәрежесінің математикалық бағдары X кездейсоқ шамасының .... деп аталады.
|
|
|
|
Достарыңызбен бөлісу: |