Тема №8: Выборочный метод.
Цель: Ознакомить с понятиями генеральной и выборочной совокупностей, статистических распределений выборки. Формирование навыков построения статистических рядов распределения, нахождения числовых характеристик вариационного ряда.
Задачи обучения:
-
Формировать навыки построения дискретного статистического ряда распределения, полигона, гистограммы частот и относительных частот, нахождения числовых характеристик вариационного ряда.
-
Ввести новые понятия вариационного ряда, числовых характеристик вариационного ряда, полигона, гистограммы частот и относительных частот.
-
Дать определения терминов «совокупность», «объем выборки», «вариационный ряд», «частота».
-
Обучить понятиям генеральной и выборочной совокупностей, статистических распределений выборки.
-
Научить вычислять числовые характеристики выборочной совокупности.
-
Научить графическому представлению данных.
-
Формировать и развивать аналитические способности при работе с профессиональной литературой.
-
Совершенствовать навыки межличностного общения.
Основные вопросы темы:
-
Понятия генеральной и выборочной совокупностей.
-
Определение статистического ряда распределения.
-
Понятие эмпирической функции распределения выборки.
-
Понятия полигона частот и относительных частот.
-
Формулы выборочной средней, выборочной дисперсии, выборочного среднего квадратического отклонения.
Методы обучения - Беседа, работа в группе, решение ситуационных задач.
План и организационная структура занятия
с распределением часов практического занятия.
№
|
Структура занятия
|
Время
|
1.
|
Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, кто не готов к занятию.
|
3 мин.
|
2.
|
Объявление темы занятия и опрос студентов по контрольным вопросам.
|
10 мин.
|
3.
|
Самостоятельная работа студентов.
|
16 мин.
|
4.
|
Преподаватель делает разбор общих ошибок студентов при выполнении заданий, останавливается на основных моментах темы.
|
5 мин.
|
5.
|
Тестирование по теме «Выборочный метод» (раздаточный материал).
|
11 мин.
|
6.
|
Общая оценка знаний.
|
3 мин.
|
7.
|
Задание на следующее занятие.
|
2 мин.
|
Количество формируемых компетенций: знания.
Литература
-
И.В.Павлушков. Основы высшей математики и математической статистики. Москва. ГЭОТАР-МЕД.2003г., с. 270-278.
-
И.И.Баврин. Краткий курс высшей математики для химико-биологических и медицинских специальностей. М.ФИЗМАТЛИТ. 2003г., с. 296-304.
-
В.Е. Гмурман. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистики. М., «Высшая школа», 2001 г., с. 151-156.
-
А.Н.Ремизов, А.Г.Максина. Сборник задач по медицинской и биологической физике. Москва. 2001г., с.37-40.
Контроль: Студент должен уметь отвечать на нижеприведенные вопросы, тестовые задания из сборника тестов «Контрольно-измерительных средств» и решать задачи.
Вопросы:
-
Что называется статистической совокупностью?
-
Какие совокупности называются генеральной и выборочной?
-
Что называется вариантой, частотой, объемом совокупности?
-
Что называется вариационным рядом?
-
Что называется дискретным статистическим распределением?
-
Чем отличаются полигоны частот и относительных частот?
-
Какие существуют числовые характеристики вариационного ряда?
-
Запишите формулы для вычисления числовых характеристик выборки.
Задачи:
-
Выборка задана в виде распределения частот:
Найти распределение относительных частот.
2. Выборка задана статистическим рядом:
хi
|
0,9
|
1,5
|
1,8
|
2,4
|
пi
|
3
|
4
|
2
|
1
|
Найти эмпирическую функцию распределения.
3. Изучалось среднее артериальное давление ( мм.рт.ст.) в начальной стадии шока. По случайной выборке объема 50: 112, 110, 107, 103, 108, 109, 111, 110, 103, 103, 109. 102, 113, 106, 105, 108, 104, 99, 112, 112, 103, 101, 98, 100, 97. 98. 100, 98, 107, 108, 99, 98, 92, 98, 110, 106, 105, 102, 100, 101, 100, 95, 100, 105, 100, 102, 102, 99, 97, 100. Найти дискретный статистический ряд распределения и построить полигон относительных частот.
4. Изучался рост (см) мужчин возраста 25 лет для сельской местности. По случайной выборке объема 35: 175, 167. 168, 169, 168, 170,174, 173, 177, 172, 174, 167, 173, 172, 171, 171, 170, 167, 174, 177, 171, 172, 173, 169, 171, 173, 173, 168, 173. 172, 166, 164, 168, 172, 174, определить числовые характеристики вариационного ряда.
5. Из продукции, произведенной фармацевтической фабрикой за месяц, случайным образом отобраны 15 коробочек некоторого гомеопатического препарата, количество таблеток в которых оказалось равным соответственно 50,51,48, 52, 50, 49, 50, 47, 50, 51, 49, 50, 52,48,49. Представить эти данные в виде дискретного статистического ряда распределения и построить полигон частот, а также полигон относительных частот.
6. Выборка задана статистическим рядом
хi
|
0,8
|
1,3
|
1,8
|
2,2
|
2,8
|
3,3
|
3,8
|
4,3
|
пi
|
4
|
6
|
9
|
11
|
8
|
6
|
4
|
2
|
Найти выборочную среднюю и среднее квадратическое отклонение.
7. Выборка задана статистическим рядом
хi
|
0,8
|
1,3
|
1,8
|
2,2
|
2,8
|
3,3
|
пi
|
4
|
6
|
9
|
11
|
8
|
6
|
Найти выборочную среднюю и среднее квадратичное отклонение.
8. Выборка задана статистическим рядом
хi
|
0,8
|
1,3
|
1,8
|
2,2
|
2,8
|
пi
|
4
|
6
|
9
|
11
|
8
|
Найти выборочную среднюю и среднее квадратическое отклонение.
Тема №9: Линейная регрессия
Цель: Научить описывать корреляционную зависимость уравнением линейной регрессии и строить линию регрессии, указать методику сопоставления наблюдаемых данных с полученной линией регрессии.
Задачи обучения:
-
Формирование навыков нахождения коэффициента регрессии и свободного члена уравнения линейной регрессии, составления уравнения регрессии, построения линии регрессии и сопоставления наблюдаемых данных с полученной линией регрессии.
-
Ввести новые понятия статистической связи, корреляционной связи, полигона, гистограммы частот и относительных частот.
-
Дать определения терминов «регрессия», «свободный член регрессии», «коэффициент регрессии», «коэффициент детерминации».
-
Обучить методике оценки параметров уравнения линейной регреcсии по методу наименьших квадратов (МНК).
-
Научить графическому представлению линии регрессии.
-
Формировать и развивать аналитические способности при работе с профессиональной литературой.
-
Совершенствовать навыки межличностного общения.
Форма проведения: Решение ситуационных задач.
План и организационная структура занятия
с распределением часов практического занятия.
№
|
Структура занятия
|
Время
|
1.
|
Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, кто не готов к занятию.
|
3 мин.
|
2.
|
Объявление темы занятия и опрос студентов по контрольным вопросам.
|
10 мин.
|
3.
|
Самостоятельная работа студентов.
|
16 мин.
|
4.
|
Преподаватель делает разбор общих ошибок студентов при выполнении заданий, останавливается на основных моментах темы.
|
5 мин.
|
5.
|
Тестирование по теме «Линейная регрессия» (раздаточный материал).
|
11 мин.
|
6.
|
Общая оценка знаний.
|
3 мин.
|
7.
|
Задание на следующее занятие.
|
2 мин.
|
Количество формируемых компетенций: знания.
Литература
1. И.В. Павлушков и др. Основы высшей математики и математической статистики, М.,
Издательский дом ГЭОТАР-МЕД, 2003г., с. 289-295.
2. Ю.В. Морозов. Основы высшей математики и статистики, М., «Медицина», 2001г.
3. В.Е. Гмурман Теория вероятностей и математическая статистика М., «Высшая школа»,
2001г., с. 253-257.
4. В.Е. Гмурман Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистики, М., «Высшая школа», 2003г.
Контроль: студент должен уметь отвечать на тестовые вопросы «Контрольно-измерительных средств», а так же отвечать на вопросы:
-
Определение статистической зависимости.
-
Определение корреляционной зависимости.
-
Каким методом определяются параметры уравнения линейной регрессии?
-
При каких значениях коэффициента регрессии зависимость случайных величин
является: а) прямой; б) обратной?
-
Что описывает уравнение линейной регрессии?
Задание по теме:
Студент должен разобрать вопросы темы и уметь решать следующие задачи:
-
В 100 частях воды растворяется следующее число условных частей азотнокислого натрия NaNO3 (признак Y) при соответствующих температурах (Х):
Х
|
0
|
4
|
10
|
15
|
21
|
29
|
36
|
51
|
68
|
Y
|
66,7
|
71,0
|
76,3
|
80,6
|
85,7
|
92,9
|
99,4
|
113,6
|
125,1
|
На количество растворившегося NaNO3 влияют случайные факторы. Предполагается наличие статистической линейной зависимости между температурой и количеством растворившегося NaNO3. Найти МНК – оценку коэффициентов линейной модели.
2. Изучалась зависимость между объемом грудной клетки мужчин Y (см) и ростом Х (см). Результаты наблюдений приведены в таблице в виде двумерной выборки объема 7:
-
Х
|
162
|
164
|
179
|
172
|
182
|
188
|
168
|
Y
|
88
|
94
|
98
|
100
|
102
|
108
|
112
|
Требуется найти: 1) Выборочное уравнение прямой регрессии Y на Х;
-
Выборочное уравнение прямой регрессии Х на Y;
-
Сравнить между собой при каждом Х приближения средних значений Y, полученные по функции регрессии и по уравнению прямой регрессии;
-
Построить линию регрессии.
3. По данным, приведенным в корреляционной таблицы №1:
№1
Х
Y
|
2
|
10
|
18
|
26
|
34
|
42
|
50
|
45
|
1
|
1
|
|
|
|
|
|
50
|
|
1
|
1
|
5
|
4
|
|
|
55
|
|
|
5
|
3
|
4
|
|
|
60
|
|
|
10
|
3
|
3
|
2
|
|
65
|
|
|
2
|
|
1
|
|
1
|
70
|
1
|
1
|
|
1
|
|
|
| -
Написать уравнение линейной регрессии Y на Х;
-
Вычислить значения в точках выборочной функции регрессии Y на Х;
-
Сравнить между собой приближения Y, полученные по функции регрессии и уравнению линейной регрессии.
4. По данным, приведенным в корреляционной таблицы:
Х
Y
|
22
|
32
|
42
|
52
|
62
|
72
|
82
|
15
|
1
|
1
|
2
|
|
|
|
|
19
|
2
|
|
3
|
|
|
|
|
23
|
|
4
|
2
|
10
|
|
|
|
27
|
|
2
|
|
3
|
7
|
2
|
|
31
|
|
|
|
|
5
|
4
|
|
35
|
|
|
|
|
1
|
|
1
|
Написать уравнение линейной регрессии Y на Х.
Тема №10: Рубежный контроль по разделу «Математическая статистика и теория корреляции».
Цель: Контроль знаний основных определений, свойств, формул, уравнений по темам «Случайные величины», «Выборочный метод», «Корреляционно-регрессионный анализ».
Задачи обучения: Проверка усвоения теоретического материала и навыков вычисления по темам «Случайные величины», «Статистические распределения выборки», «Статистические оценки параметров генеральной совокупности», «Линейная регрессия», «Линейная корреляция».
Форма проведения: Решение заданий по вариантам.
План и организационная структура занятия
с распределением часов практического занятия.
№
|
Структура занятия
|
Время
|
1.
|
Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, кто не готов к занятию.
|
3 мин.
|
2.
|
Самостоятельная работа студентов.
|
45 мин.
|
3.
|
Задание на следующее занятие.
|
2 мин.
|
Количество формируемых компетенций: практические навыки.
Раздаточный материал: карточки с заданиями по вариантам.
Литература:
1. Павлушков И.В.'' Основы высшей математики и математической статистики'', Москва ''ГЭОТАР-МЕД'' 2008г.
2. И.И. Баврин. Краткий курс высшей математики. Для химико-биологических и медицинских специальностей. М. ФИЗМАТЛИТ, 2003г.
3. А.Н. Ремизов, Н.Х. Исакова, А.Г. Максина. «Сборник задач по медицинской и биологической физике». Москва. «Высшая школа». 2001г., с.26-41.
4. Шипачев В.С. ''Курс высшей математики'', Москва ''Проспект'' 2004 г.
Контроль: Студент должен ответить на тестовые задания предложенный преподавателем.
Задание по теме: Для подготовки к рубежному контролю студент должен повторить следующие вопросы:
-
Определение случайной величины.
-
Виды случайных величин.
-
Закон распределения дискретной случайной величины.
-
Условие нормировки для закона распределения.
-
Функция распределения непрерывной случайной величины, ее свойства.
-
Плотность распределения непрерывной случайной величины, ее свойства.
-
Формула математического ожидания дискретной случайной величины.
-
Свойства математического ожидания.
-
Формула дисперсии дискретной случайной величины.
-
Формула среднего квадратического отклонения дискретной случайной величины.
-
Формула математического ожидания непрерывной случайной величины.
-
Формула дисперсии непрерывной случайной величины.
-
Среднее квадратическое отклонение непрерывной случайной величины.
-
Формула вероятности попадания непрерывной случайной величины в заданный интервал.
-
Определения генеральной и выборочной совокупностей.
-
Определения варианты, частоты, объема совокупности.
-
Определения дискретного и интервального распределения, вариационного ряда.
-
Формулы Стерджеса, шага, размаха.
-
Определения моды, медианы вариационного рада.
-
Формулы выборочной средней, выборочной дисперсии, среднего квадратичного отклонения.
-
Определения точечной и интервальной оценок.
-
Определения несмещенности, состоятельности и эффективности оценок.
-
Определения доверительной вероятности и доверительного интервала.
-
Оценки параметров генеральной совокупности.
-
Определения статистической, корреляционной зависимостей.
-
Формулы оценки параметров линейной регрессии.
-
Определения прямой и обратной линейных регрессий.
-
Уравнения линейной регрессии У на Х и Х на У.
-
Формула вычисления коэффициента корреляции, его свойства.
-
Как определяется сила и характер корреляционной зависимости.
-
Запись выборочного уравнения линейной регрессии через коэффициент корреляции.
Специальность: Общественное здравоохранение
Модуль: Медицинская биофизика и биостатистика
Методические рекомендации для самостоятельной работы под руководством преподавателя
Курс: 1
Дисциплина: Математика
Составители: доц. Аймаханова А.Ш.,
ст.преп.Раманкулова А.А.
ст.преп.Исмаилова М.М.
Алматы, 2012 г.
Обсуждены и утверждены
на заседании модуля
протокол № 1 от 31.08.2012 г.
И.о.руководителя модуля,
профессор _______Нурмаганбетова М.О.
Тема №1: Применение дифференциальных уравнений в задачах естествознания.
Цель: Научить применять дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными в задачах физики, биологии, химии, медицины.
Задачи обучения:
-
Развить навыки составления дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными при решении задач естествознания.
-
Формировать и развивать аналитические способности при работе с профессиональной литературой.
-
Совершенствовать умение отстаивать свою точку зрения.
Форма проведения: кейс-стади (решение ситуационной задачи о скорости размножения бактерий).
Задание по теме: По условию задачи составить дифференциальное уравнение и найти его общее и частное решения:
-
(Об охлаждении тела) Скорость охлаждения тела в воздухе пропорциональна разности между температурой тела и температурой воздуха.Температура воздуха равна 200 С. Известно, что в течение 20 мин. Тело охлаждается от 100 до 600 С. Определить закон изменения температуры тела в зависимости от времени t.
-
(О радиоактивном распаде) Скорость распада радия в каждый момент времени пропорциональна его наличный массе. Найти закон распада радия, если известно, что в начальный момент имелось г радия и период полураспада радия (период времени, по истечении которого распадается половина наличной массы радия) равен 1590 лет.
-
(Об увеличении количества фермента.) В культуре пивных дрожжей быстрота прироста действующего фермента пропорциональна наличному его количеству . Первоначальное количество фермента в течение часа удвоилось. Во сколько раз оно увеличится через 3ч.?
-
(О скорости размножения бактерий.) Скорость размножения бактерий пропорциональна их количеству. В начальный момент имелось 100 бактерий, а в течение 3 ч. Их число удвоилось. Найти зависимость количества бактерий от времени. Во сколько раз увеличится количество бактерий в течение 9 ч.?
План и организационная структура занятия
с распределением часов СРСП.
№
|
Структура занятия
|
Время
|
1.
|
Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, кто не готов к занятию.
|
3 мин.
|
2.
|
Объявление темы занятия.
|
2 мин.
|
3.
|
Самостоятельная работа студентов.
|
36 мин.
|
4.
|
Преподаватель делает разбор общих ошибок студентов при выполнении заданий, останавливается на основных моментах темы.
|
9 мин.
|
Раздаточный материал: карточки с заданиями.
Литература:
-
Павлушков И.В.'' Основы высшей математики и математической статистики'', Москва ''ГЭОТАР-МЕД'' 2003г., с. 205-207.
-
Баврин И.И. '' Краткий курс высшей математики для химико-биологических и медицинских специальностей'', М. ФИЗМАТЛИТ, 2003г., с. 202-208.
-
А.Н. Ремизов, Н.Х. Исакова, А.Г. Максина. «Сборник задач по медицинской и биологической физике». Москва. «Высшая школа». 2001г., с.26.
-
Шипачев В.С. «Высшая математика» Москва. «Высшая школа» 1998г., с.421-422.
Контроль: Студент должен уметь отвечать на вопросы:
-
Каким образом можно выразить скорость изменения некоторого процесса?
-
Какой физический смысл заложен в полученном общем решении дифференциального уравнения при решении задач?
-
Что выражают полученные частные решения дифференциальных уравнений в задачах?
Достарыңызбен бөлісу: |