|
|
|
|
|
n |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
S L |
|
|
i 1 |
|
|
5295,2622 |
|
5,9415 |
, |
||||||||||
|
|
|
|
n |
150 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bi |
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
S B |
|
|
i 1 |
|
|
1508,201 |
|
3,1709 |
|
||||||||||
|
|
|
n |
150 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Для выявления зависимости между двумя случайными |
||||||||||||||||||||
величинами L и В используется безразмерная величина: |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
М L |
M L B M B |
, |
|
(1) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д L Д В |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
где М L и М В - математические ожидания случайных величин |
||||||||||||||||||||
|
|
|
L и В; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Д L |
и Д В |
|
- дисперсии случайных величин; |
|
|
|||||||||||||||
М L |
М L |
|
В М В |
- корреляционный момент. |
|
|||||||||||||||
Параметр |
по абсолютной величине не превосходит единицы |
|||||||||||||||||||
и называется коэффициентом корреляции случайных величин L и В. Выборочный коэффициент корреляции вычисляется по такой же формуле, что и генеральный коэффициент, только здесь берутся
выборочные математические ожидания (средние арифметические значения случайных величин L и В) и дисперсии (средние квадратические отклонения случайных величин L и В).
n
Li L Bi B
r |
i 1 |
|
, |
(2) |
|
|
|||
|
n |
1 S L S B |
|
|
где Li и Вi - отдельные значения длины и соответствующей ей ширины;
8
L и B - средние арифметические случайных величин Li и Вi; S L и S B - выборочные средние квадратические
отклонения.
При непосредственном использовании отдельных значений Li и соответствующих Bi используют следующие формулы:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li |
|
|
|
L Bi |
|
B |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
(3) |
|||
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
2 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li |
|
L |
Bi |
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
Li Bi |
|
|
|
|
|
|
|
Li |
|
|
|
Bi |
|
|
|
|
|
|
|||||||
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(4) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
n |
|
n |
2 |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
n L2i |
|
|
|
|
Li |
|
|
|
|
|
n Bi2 |
|
Bi |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|||||
Формула (4) получается из формулы (3) в результате |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
следующих преобразований: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
n |
|
L |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li |
|
L |
|
|
|
|
Li |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
i |
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
i |
|
1 n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
Bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
B |
|
B |
|
|
|
B2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|
|||||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Li |
|
|
Bi |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
i 1 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Li |
|
L B |
|
B |
|
|
|
Li Bi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|||||||||||||||
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
9
В нашей работе выборочный коэффициент корреляции
рассчитывался подстановкой в формулу (4) отдельно подсчитанных данных:
|
|
n |
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
Li Bi |
54766,25 ; |
Li |
3547; |
Bi 2234 |
||||||
|
i 1 |
|
|
i |
1 |
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
n |
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
L2i |
89097,5 ; |
|
Li |
12581209; |
|
|
|
|||
|
|
i 1 |
|
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
n |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
B2 |
34780; |
B |
|
4990756. |
|
|
|
|
||
|
|
i |
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
i |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент корреляции будет: |
|
|
|
|
|||||||
r |
|
|
150 54766,25 |
3547 2234 |
|
|
|
0,69106 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
150 89097,5 |
12581209 150 34780 |
4990756 |
|
|||||||||
Проверим, можно ли считать величину выборочного коэффициента корреляции достаточной для статистически обоснованного вывода о наличии корреляционной связи между исследуемыми переменными.
В случае нормального распределения исследуемых параметров коэффициент
полностью характеризует степень
зависимости случайных величин L и В (
= 0 тогда и только тогда,
когда L и В независимы; |
= |
1 тогда и только, когда с |
вероятностью единица, величины L и В связаны линейной зависимостью).
Для проверки гипотезы
= 0 используется тот факт, что величина:
10
|
|
|
|
|
|
|
t |
r n |
2 |
|
, |
(6) |
|
1 |
|
r 2 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
при условии
= 0 распределена по закону Стьюдента с v степенями
свободы, причем v = n -2 для выборочного коэффициента обычной корреляции.
Поэтому, если окажется, что
r |
|
|
n |
2 |
|
tкр , |
(7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
r 2 |
|
|||||
то гипотеза об отсутствии корреляционной связи принимается.
В нашем случае:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r n |
2 |
0,69106 150 2 |
|
16,0921 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
r 2 |
1 0,691062 |
|
||||||||
|
|
|
|||||||||
По таблице 3.2. работы /1/ для уровня значимости одностороннего критерия Q = 2,5 % и объема выборки n = 150 находим, что tкр = 1,9759.
Так как 16,0921 1,9759, то гипотеза = 0 отвергается.
Для этого используем указанное Р.А. Фишером замечательное нормирующее преобразование случайной величины r:
|
|
|
|
z |
|
1 |
ln |
1 |
|
r |
arg thr , |
(8) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
r |
|
|
|
|||||
В этом случае: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
ln |
1 |
r |
|
1 |
ln |
1 |
0,69106 |
0,85 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2 |
1 |
r |
2 |
1 |
0,69106 |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
11
Вычислим нижний |
1 |
и верхний |
2 |
доверительные пределы |
|
|
|
для . Каждому из таких пределов соответствует коэффициент доверия 1 - . Так как при всех возможных значениях справедливо
равенство |
1 |
2 1 2 , то ( 1 , 2 ) - доверительный |
интервал для |
с коэффициентом доверия 1 - 2 . |
|
Учитывая, что распределение величины z более близко к нормальному, чем распределение r, определим приближенные доверительные границы с помощью z по формулам:
|
thz |
|
е2z1 |
1 |
, |
|
|
|
|
thz |
|
|
|
|
|
е2z2 |
1 |
, |
(9) |
||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1 |
|
е2z1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е2z2 |
1 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
1 |
ln |
1 |
r |
1 |
|
|
|
|
, |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
1 |
2 |
|
1 |
r |
|
|
n |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(10) |
|
|
z2 |
|
|
1 |
ln |
1 |
r |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
(р) есть р-квантиль нормального распределения.
Вычислим 1, соответствующий коэффициенту доверия
1- = 0,975.
Согласно формулам (9), (10) и по таблице 1,3 /1/ находим:
z1 arg thr |
|
|
(1 |
) |
0,85 |
1,960 |
|
0,68834, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
12,12435 |
|||||||
|
|
|
n |
3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
2z1 |
1,37668, |
|
|
|
||||
|
0 |
|
thz1 |
|
е1,37668 |
1 |
0,59691. |
||||||
1 |
1 |
|
|
е1,37668 |
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
12