Гязянфяр рцстямов автоматик
A. ТЯСАДЦФИ СИГНАЛЛАРЫН РИЙАЗИ ЙАЗЫЛЫШЫ
Download 9.84 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 1. Тясадцфи кямиййятин интеграл пайланма гануну.
- 2. Диференсиал пайланма гануну (Ещтималларын пайланма сыхлы- ьы).
- 3. Рийази эюзлямя.
- 4. Дисперсийа.
- 5. Тясадцфи кямиййятин коррелйасийа моменти.
- 8.2.1. Тясадцфи кямиййятлярин пайланма ганунлары 1. Нормал пайланма гануну.
- Цч сигма гайдасы.
- 2. Бярабяр пайланма гануну.
A. ТЯСАДЦФИ СИГНАЛЛАРЫН РИЙАЗИ ЙАЗЫЛЫШЫ
характеристикалары
Мцяййян сонлу b X a вя йа сонсуз X интервалында мцмкцн олан бцтцн гиймятляри ала билян тясадцфи х кямиййяти фасилясиз тясадцфи кямиййят адланыр. Демяли, фасилясиз тясадцфи кямиййятин ещтимал характеристикалары да фасилясиз функсийалар олмалыдыр. 1. Тясадцфи кямиййятин интеграл пайланма гануну. Фасилясиз тя- садцфи кямиййят юзцнцн интеграл пайланма гануну иля там тяйин олунур:
) x X ( P ) x ( f . (8.1) Бурада х тясадцфи Х кямиййятинин истянилян конкрет гиймяти; П – ещтималын ишарясидир. Демяли, тясадцфи кямиййятин пайланма функсийасы онун бцтцн гий- мятляринин щяр щансы бир х гиймятиндян кичик олмасы ещтималыны эюстярир. Шякил 8.1, а-да пайланма функсийасынын графики эюстярилмишдир. Бу функсийанын истянилян пайланма гануну цчцн доьру олан ясас хассяляри ашаьыдакылардыр: 1. )
( f азалмайан функсийадыр; бярабяр пайланма гануну цчцн const
f ; 2. х-ин щядд гиймятляриндя 0 ) ( f , 1 ) ( f ; 3. Х тясадцфи кямиййятинин ] , [ интервалына дцшмя ещтималы ) ( f ) ( f ] X [ P . Бязи пайланма ганунларында яйилмя нюгтяси А олмайа да биляр. Хассялярин яксяриййятини графикдя мцшащидя едя билмяк цчцн о нормал пайланма гануну цчцн чякилмишдир. x артдыгъа сол тяряфдя галан интервал эенишлянир вя Х тясадцфи кямиййятин бу ин- тервала дцшмя ещтималы артмаьа башлайыр. Интеграл пайланма ганунунун чатышмамазлыьы ондан ибарятдир ки, о Х тясадцфи кямиййятинин щяр щансы бир i x конкрет гиймятинин кичик ятрафында пайланма характери щаггында мцщакимя йцрцтмяйя имкан вермир. Бу 291
чатышмамазлыьы арадан галдырмаг мягсяди иля диференсиал пайланма ганунундан истифадя едирляр.
Шякил 8.1
ьы). Х кямиййятинин верилмиш ) x x , x ( интервалына дцшмя ещтималы 3- ъц хассяйя ясасян:
) x ( f ) x x ( f ) x x X x ( P .
Бу ещтималын парчанын узунлуьуна нисбятини тяртиб едяк:
x ) x ( f ) x x ( f . (8.2)
Бу нисбят ващид узунлуьа дцшян орта ещтималы, йяни онун орта сыхлыьыны характеризя едир. ) x
f функсийасынын диференсиалланан олдуьуну фярз едиб (8.2) нисбя- тиндя 0
щяддиня кечяк:
) x ( p ) x ( f x ) x ( f ) x x ( f lim 0 x . (8.3)
б) а)
292
) x ( p функсийасы ещтималларын пайланма сыхлыьы функсийасы адланыр. Шякил 8.1, б-дя бу функсийанын графики эюстярилмишдир. Диференсиал пайланма гануну ашаьыдакы хассяляря маликдир. 1.
dx ) x ( df ) x ( p . 2. dx ) x ( p ) x ( f .
3.
dx ) x ( p ] X [ P . (8.4) Яэяр
оларса, 0 p , йяни (8.4) фасилясиз тясадцфи кямий- йятин дискрет тясадцфи кямиййятдян фяргли олараг конкрет бир гиймят алмасы ещтималы сыфыра бярабярдир. 4. 1
( f ) ( f | ) x ( f dx ) x ( p . Йяни ещтималларын пайланма сыхлыьы яйрисинин ящатя етдийи сащя С ващидя бярабярдир. Доьрудан да бу сащя Х-ин мцмкцн ) ,
интервалына дцшмя ещтималыны характеризя етдийиндян ващидя бярабяр олмалыдыр. Пайланма ) x
f вя
) x ( p функсийалары тясадцфи кямиййятин ещтимал характеристикалары адланыр вя ону там характеризя едир. Буна бахмайараг, бязи щалларда пайланма ганунларыны билмяйя ещтийаъ олмайыб, йалныз бу ганунлара дахил олан параметрляри бил- мякля кийайятлянмяк олар. Бунлардан рийази эюзлямя вя диспер- сийа иля таныш олаг. Рийази эюзлямя вя дисперсийа тясадцфи кямий- йятин ещтимал дейил, ядяди характеристикалары адланыр. 3. Рийази эюзлямя. Бу эюстяриъи юзц тясадцфи кямиййят олма- йыб тясадцфи Х кямиййятинин х гиймятляринин груплашдырыьы (топлан- дыьы) орта гиймятини характеризя едир:
dx )
( xp m ] X [ M x .
(8.5) 293
Яэяр Х-ин бцтцн гиймятляри ] b , a [ парчасына дахилдирся, онда
dx ) x ( xp m b a x (8.6)
Бу ифадя х дяйишянинин ) x ( p чякиси иля орталашдырылмасы де- мякдир. Рийази эюзлямянин ясас хассяляри: 1. ]
[ cM ] cX [ M ,
const c . 2.
y x m m ] Y [ M ] X [ M ] Y X [ M . 3. y x m m ] Y [ M ] X [ M ] XY [ M . Бурада Х вя Й бир-бириндян асылы олмайан тясадцфи кямиййят- лярдир. Фасилясиз тясадцфи кямиййятин модасы 0 M онун ) x ( p ещти-
малларын пайланма функсийасынын максимумуна уйьун эялян гиймятиня бярабярдир. Тясадцфи кямиййятин медианы m M онун еля гиймятидир ки, бу гиймят цчцн ) M X ( P ) M X ( P m m
(8.7) бярабярлийи юдянилир, йяни тясадцфи Х кямиййятинин медиандан бюйцк вя кичик гиймят ала биляъяйи ещтималлары бярабярдир. Шякил 8.2-дя нормал пайланмайа йахын олан пайланма гануну цчцн мода вя медиан эюстярилмишдир.
Шякил 8.2
294
Шякил 8.2, б-дя ещтиамлы характеризя едян 1 S вя
2 S сащяляри (8.7)-йя ясасян бярабярдирляр:
5 . 0 dx ) x ( p dx ) x ( p m m M M . Бу сябябдян ) x ( f пайланма функсийасынын медиана уйьун эялян, йяни m M x гиймятиня 5 . 0 ) M ( f m гиймяти уйьун эялир. Яэяр пайланма бирмодалы вя симметрикдирся, онда m 0
M ] X [ M .
мятляринин x m ятрафында сяпялянмя дяпяъясини эюстярир: dx ) x ( p ) m x ( ] ) m X [( M D ] x [ D 2 x 2 x x .
(8.8) Бу ифадяни щесаблама бахымындан даща ращат олан шякиля эятирмяк олар:
2 x 2 x m dx ) x ( p x D . (8.8а)
Орта квадратик мейлетмя:
x x D . (8.9)
Гейд едяк ки, сабит c X кямиййятинин рийази эюзлямяси c m
олдуьундан 0 D
. Рийази эюзлямя вя орта квадратикмейлетмя вя йа дисперсийа тясадцфи кямиййятин ян чох истифадя олунан ядяди характеристикала- рыдыр. Мясялян, бунлар практикада даща эениш йайылмыш пайланма ганунларындан олан нормал пайланма ганунуну (Гаус пайланма-
чох ваъиб олуб ики тясадцфи Х вя Y кямиййятляри арасында статистик 295
(ещтимал) асылылыьын эцъцнц характеризя едир. Коррелйасийа моменти (тясадцфи просесляр цчцн коррелйаси- йа функсийасы) ашаьыдакы шякилдя тяйин олунур:
dxdy ) y , x ( p ) m y )( m x ( R y x xy . (8.10) Айдындыр ки, бурада y x xy
R ; ) y , x ( p ещтималларын гаршы- лыглы пайланма сыхлыьыдыр. Бу характеристика ики юлчцлц пайланма сыхлыьыды да адланыр. Онун цчцн бир юлчцлц щала уйьун олараг
1 dxdy
) y , x ( p
мцнасибяти юдянилир. Шякил 8.3, а-да щяр ики тясадцфи кямиййят нормал пайланма ганунуна табе олдуьу щала уйьун олан ) y
x ( p функсийасынын фор- масы эюстярилмишдир.
Коррелйасийа моменти xy R
Y тясадцфи кямиййятляри коррелйасийалы тясадцфи кямиййятляр адла- нырлар.
Адятян, практики щесабламаларда коррелйасийа моментинин 296
явязиня коррелйасийа ямсалындан истифадя едирляр:
y x xy y y xx xy y x xy R R R R r r
Коррелйасийа ямаслы тясадцфи кямиййятляр арасында йалныз хятти статистик ялагянин сыхлыьыны эюстярир вя 1 r 1 xy интерва- лында дяйишир. 1 r
гиймятляриндя статистик (ещтимал) ялагя функсионал ялагяйя чеврилир. Шякил 8.4, а вя б-дя коррелйасийа ялагясинин мцсбят вя мянфи олан щаллары эюстярилмишдир.
а) б) Шякил 8.4
раг ещтималларын пайланма сыхлыьы функсийасы шяклиндя верилир. Нормал пайланма гануну цчцн
2 x 2 x 2 ) x m ( x e 2 1 ) x ( p . (8.11)
Эюрцндцйц кими, нормал пайланма гануну ики x m вя x
параметрляри иля характеризя олунур. Шякил 8.5, а вя б-дя уйьун олараг dx )
( p ) x ( f вя ) x ( p
функсийаларынын графикляри эюстярилмишдир. 297
Нормал пайланма ганунунун ясас хцсусиййятляри: 1. 2 1 p x max . Бу ифадя (8.11)-дя x m x гябул етмякля алыныр.
Шякил 8.5 2. Нормал пайланма яйриси x m -я нязярян симметрикдир. 3. x m -ин дяйишмяси пайланма яйрисинин формасыны дяйишмя- йиб ону йалныз абсис оху бойунъа сцрцшдцрцр. x дяйишмяси ися онун формасыны дяйишдирир. 4. x
азалдыгъа max
p гиймяти артыр вя сабит кямиййятляр цчцн 0 x
олдуьундан
p йахынлашыр. Демяли, сабит а кямий- йяти цчцн ) x ( p функсийасы а нюгтясиндя башлайан ващид импулса бярабярдир. 5.
max p 607 . 0 p . Бу ифадя (8.11)-дя 0 m x вя Б яйилмя нюгтясинин абсиси цчцн x m x йериня йазмаг йолу иля алынмышдыр. а) б)
298
607 . 0 e 5 . 0 . 6. dx ) x ( p ] X [ P . Бу хцсусиййят пайланма гануну- нун типиндян асылы олмайыб, истянилян гануна аиддир. Тясадцфи кя- миййят Х-ин ] , [ интервалына дцшмя ещтималы шякил 8.5, б-дя штрихлянмиш сащяйя бярабярдир. Шякил 8.5, б-дян эюрцндцйц кими, солдан вя саьдан x m нюгтясиня йахын- лашдыгъа сащя артыр вя демяли, тясадцфи Х кямиййятинин рийази эюзлямясинин йахын ятрафына дцшмя ещтималы да бю- йцкдцр. Бу хцсусиййят схематик олараг шякил 8.6-да эюстярилмишдир.
мятляр алма ещтималы чох кичик олдуьундан практики щесаблама- ларда онун щядд гиймятлярини дейил, щяр щансы бир аьылабатан гиймятя бярабяр эютцрцрляр. Бу щядд гиймятлярини тяйин етмяк цчцн цч сигма гайдасындан истифадя едирляр. Щесаблама нятиъясиндя ямин олмаг олар ки, Х кямиййятинин
m x , , 2 , 1 k интервалындан гиймятляр алма ещтималы:
683 . 0 ] m X m [ P x x ,
955 . 0 ] 2 m X 2 m [ P x x ,
9973 . 0 ] 3 m X 3 m [ P x x . Беляликля, Х кямиййятинин x m x мейлинин гиймятини 3 гиймятиндян бюйцк гиймятляр алмасы ещтималы чох кичик олуб 0027 .
9973 1 p бярабярдир. Бу о демякдир ки, йалныз 0.27% щалларда (мцшащидялярдя) беля ола биляр. Беля щадисяляр аз ещти- мал олунан щадисяляря аид олдуьундан практикада нязяря алын- майа биляр. Демяли, практики щесабламаларда Х-ин щядд гиймятля- ри цчцн 3 m x x min , 3 m x x max гябул етмяк олар.
Шякил 8.6 299
Фасилясиз тясадцфи кямиййятин диэяр типик пайланма ганунлары иля гыса таныш олаг. 2. Бярабяр пайланма гануну. Бу щалда ещтималларын пай- ланма сыхлыьы парчада сабит функсийа шяклиндя олур:
. яэяр , яэяр , яэяр b x 0 b x a c a x 0 ) x ( p
Сабит с кямиййятини 1 ) a b ( c S сащясинин ващидя бярабяр олмасы шяртиндян тапырыг: ) a b /( 1 c . Шякил 8.7, а-да ) x
p функсийасынын графики эюстярилмишдир Пайланма ) x ( f функсийасы ашаьыдакы ифадяйя ясасян гурулур:
d ) ( p ) x ( f x . Яэяр a x , онда
0 ) x ( p вя 0 ) x ( f .
Яэяр b x a , онда ) a b /( 1 ) x ( p вя
a b a x a b 1 0 d a b 1 d 0 d ) ( p ) x ( f x a x a a x . Яэяр
b x , онда
1 a b a b d 0 d a b 1 d 0 ) x ( f x b b a a . Беляликля,
. яэяр , яэяр , яэяр b x 1 b x a a b a x a x 0 ) x ( f
Бу функсийаларын графикляри шякил 8.7, б-дя эюстярилмишдир. Сонлу парчада тяйин олунан пайланма функсийалары финит пай- ланма функсийалары адланыр. 300
Рийази эюзлямя (8.5) ифадясиня ясасян: 2 b a dx 0 x dx a b 1 x dx 0 x dx ) x ( xp m b b a a x .
Шякил 8.7 Дисперсийа (8.8а) дцстуруна ясасян:
12 ) a b ( m dx ) x ( p x D 2 2 x b a 2 x .
Функсийа ) x ( p сабит олдуьундан ейни отураъаглы бцтцн сащяляр ейнидир, йяни щяр бир нюгтянин йахын ятрафы ейни щцгуга (чякийя) маликдир. Бу сябябдян бярабяр пайланма ганунунда сяпялянмя бярабяр олуб нюгтялярин x m рийази эюзлямясинин йахын ятрафында груплашмасы (топлашмасы) мцшащидя олунмур. Дискрет бярабяр пайланма ганунуна мисал олараг зярин атылды- ьы заманы 1,2,3,4,5 вя йа 6 гиймятляринин мейдана чыхмасы щади- сясини эюстярмяк олар. Бу щалда истянилян халын дцшмя ещтималы бярабяр олуб 6 / 1 p бярабярдир. б)
а) 301
Шякил 8.8
Схематик олараг х-ин гиймятляринин ] b , a [ интервалында пайланмасы шякил 8.8-дя эюстярилмишдир. Эюрцндцйц кими, гиймятляр ] b , a [ парчасында бярабяр пайланмышдыр. Download 9.84 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling