6.4: Використання R для пошуку довірчих інтервалів
- Page ID
- 17941
Довірчий інтервал для середнього популяції\(\mu\), з огляду на експериментальне середнє\(\bar{x}\), для\(n\) зразків визначається як
\[\mu = \bar{x} \pm \frac {z \sigma} {\sqrt{n}} \nonumber\]
якщо ми знаємо стандартне відхилення населення\(\sigma\), і як
\[\mu = \bar{x} \pm \frac {t s} {\sqrt{n}} \nonumber\]
якщо припустити, що стандартне відхилення вибірки\(s\), є розумним предиктором стандартного відхилення населення. Для пошуку значень\(z\) ми використовуємо функцію qnorm
()
R, яка набуває вигляду
норма (р)
де p
- ймовірність з одного боку нормальної кривої розподілу, що результат не включений в довірчий інтервал. Для 95% довірчого інтервалу,\(p = 0.05/2 = 0.025\) тому що загальна ймовірність 0,05 порівну ділиться між обома сторонами нормального розподілу. Для пошуку\(t\) ми використовуємо функцію qt
()
R, яка набуває вигляду
qt (р, дф)
де p
визначається як вище і де df
- ступені свободи або\(n - 1\).
Наприклад, якщо ми маємо середнє значення\(\bar{x} = 12\) для 10 зразків з відомим стандартним відхиленням\(\sigma = 2\), то для 95% довірчого інтервалу значення\(z\) і результуючий довірчий інтервал є
# для 95% довірчого інтервалу альфа дорівнює 0,05 і ймовірність, p, на будь-якому кінці розподілу дорівнює 0,025;
# значення z позитивне з одного боку нормального розподілу і негативне з іншого боку;
# оскільки нас цікавить тільки величина, а не знак, ми використовуємо функцію abs () для повернення абсолютного значення
z = qнорма (0.025)
conf_int_pop = абс (з* 2/кв (10))
conf_int_pop
[1] 1.23959
Додавання і віднімання цього значення від середнього визначає довірчий інтервал, який, в даному випадку, є\(12 \pm 1.2\).
Якщо ми маємо середнє значення\(\bar{x} = 12\) для 10 зразків з експериментальним стандартним відхиленням\(s = 2\), то для 95% довірчого інтервалу значення\(t\) і результуючий довірчий інтервал є
t = qt (р = 0,025, 9)
conf_int_samp = абс (t* 2/sqrt (10))
conf_int_samp
[1] 1.430714
Додавання і віднімання цього значення від середнього визначає довірчий інтервал, який, в даному випадку, є\(12 \pm 1.4\).