background image

 - 1 - 

 

WZORY – STATYSTYKA MATEMATYCZNA 

1.  RACHUNEK PRAWDOPODOBIEŃSTWA 

Prawdopodobieństwo zajścia zdarzenia A: 

2.  ZMIENNE LOSOWE 

Funkcja rozkładu prawdopodobieństwa zmiennej losowej dyskretnej X:  

 

 

 

 

,  

 

Dystrybuanta zmiennej losowej dyskretnej X

 

 

Funkcja gęstości prawdopodobieństwa zmiennej losowej ciągłej X

 

 

 

   ,  

Dystrybuanta dla zmiennej losowej ciągłej X

   

3.  PARAMETRY ZMIENNYCH LOSOWYCH: 

Wartość oczekiwana skokowej zmiennej losowej X

 

Wartość oczekiwana ciągłej zmiennej losowej X

 

Wariancja skokowej zmiennej losowej X

 

Odchylenie standardowe zmiennej losowej X

 

Odchylenie standardowe zmiennej losowej X

 

4.  WYBRANE ROZKŁADY DYSKRETNE  

Rozkład dwumianowy (Bernoulliego): 

 

 

 

 

 

   ,                      ,  

 

 

A

A

P

)

(

i

i

p

x

X

P

)

(

1

1

k

i

i

p

x

x

i

i

p

x

X

P

x

F

)

(

)

(

0

)

(

x

f

1

)

(

dx

x

f

x

dt

t

f

x

X

P

x

F

)

(

)

(

)

(

k

i

i

i

p

x

X

E

1

)

(

dx

x

xf

X

E

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

2

1

2

1

1

2

2

X

E

p

x

p

X

E

x

X

D

k

i

i

k

i

i

i

)

(

)

(

)

(

)

(

)

(

2

2

2

2

X

E

dx

x

f

x

dx

x

f

X

E

x

X

D

i

)

(

)

(

2

X

D

X

D

k

n

k

p

p

k

n

k

X

P





1

)

(

np

X

E

)

(

p

np

X

D

1

)

(

2

background image

 - 2 - 

 

Rozkład Poissona: 

 

 

 

 

,                      , 

5.  WYBRANE ROZKŁADY CIĄGŁE 

Rozkład normalny                : 

 

 

 

Standaryzacja:  

6.  PRZEDZIAŁY UFNOŚCI 

Przedział ufności dla średniej (wartości oczekiwanej) 

MODEL I 

Populacja ma rozkład normalny N(

;

);

 - znane: 

 

MODEL II 

Populacja ma rozkład normalny N(

;

);

 - nieznane; n≤30: 

 

 

 

 

 

lub 

 

MODEL III 

Populacja ma rozkład normalny N(

;

) lub dowolny inny rozkład zbliżony do rozkładu 

normalnego;

 - nieznane; n>30: 

 

 

Przedział ufności dla wariancji 

2

Populacja ma rozkład normalny N(

;

)n≤30:   

 

 

 

 

 

lub  

gdzie 

2

1

;

1

1

2

1

n

c

2

1

;

2

2

1

n

c

  

Przedział ufności dla odchylenie standardowego 

 

Populacja ma rozkład normalny N(

;

) lub zbliżony do normalnego; n>30: 

 

 

 

 

 

e

k

k

X

P

k

!

)

(

)

X

E

)

(

2

X

D

;

N

2

2

2

2

1

)

(

x

e

x

f

 

1

;

0

~

;

~

N

U

N

X

X

U

 

n

u

x

n

u

x

n

s

t

x

n

s

t

x

n

n

ˆ

ˆ

1

,

1

,

1

1

1

,

1

,

n

s

t

x

n

s

t

x

n

n

n

s

u

x

n

s

u

x

1

2

2

2

2

c

ns

c

ns

1

2

2

2

2

ˆ

1

ˆ

1

c

s

n

c

s

n

n

u

s

n

u

s

2

1

2

1

background image

 - 3 - 

 

Przedział ufności dla wskaźnika struktury p

 

 

 

7.  MINIMALNA LICZEBNOŚĆ PRÓBY  

MODEL I 

Populacja ma rozkład normalny N(

;

);

 - znane: 

MODEL II 

Populacja ma rozkład normalny N(

;

);

 - nieznane:  

gdzie        jest wariancją wyznaczoną z próby wstępnej o liczebności n

0

 zgodnie z wzorem: 

 

MODEL III 

Populacja ma rozkład dwupunktowy: 

 jeżeli znany jest spodziewany rząd wielkości   szacowanego 

wskaźnika struktury (p); 

 jeżeli nie jest znany rząd wielkości   szacowanego wskaźnika 

struktury (p). 

 

8.  PARAMETRYCZNE TESTY ISTOTNOŚCI 

Test istotności dla średniej (wartości oczekiwanej) 

 

                lub                         lub  

MODEL I 

Jeżeli populacja ma rozkład normalny N(

;

);

 - znane, to sprawdzianem hipotezy zerowej jest 

statystyka:  

 

o rozkładzie normalnym N(0;1). 

MODEL II 

Jeżeli populacja ma rozkład normalny N(

;

);

 - nieznane, n≤30, to sprawdzianem hipotezy 

zerowej jest statystyka:  

 

o rozkładzie t-Studenta o (n-1) stopniach swobody. 

MODEL III 

Jeżeli populacja ma rozkład normalny N(

;

lub zbliżony do rozkładu normalnego;

 - nieznane, 

n>30, to sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka:  

 
 

o rozkładzie normalnym N(0;1). 

n

n

m

n

m

u

n

m

p

n

n

m

n

m

u

n

m

 

 

1

1

2

2

2

d

u

n

2

2

2

1

,

ˆ

0

d

s

t

n

n

2

ˆs

0

1

2

0

2

1

1

ˆ

n

i

i

x

x

n

s

2

2

1

d

p

p

u

n

2

2

4d

u

n

0

0

:

H

0

1

:

H

0

1

:

H

0

1

:

H

n

x

u

0

1

ˆ

0

0

n

s

x

n

s

x

t

n

s

x

u

0

background image

 - 4 - 

 

Test istotności dla wariancji 

2

 

 

Jeżeli populacja ma rozkład normalny N(

;

to  sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka: 

 

o rozkładzie       z (n-1) stopniami swobody.  

Jeżeli liczebność próby n>30, wówczas rozkład      należy przybliżyć rozkładem normalnym N(0;1) 
zgodnie z następującym przekształceniem: 

 

Test istotności dla wskaźnika struktury p

 

                    lub                         lub   

Jeżeli populacja ma dwupunktowy,  to sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka:  

 

o rozkładzie normalnym N(0;1). 

Test istotności dla dwóch średnich (wartości oczekiwanych): 

 
                      lub                         lub   

MODEL I 

Jeżeli populacje mają rozkłady normalne N(

1

;

1

) i N(

2

;

2

) lub zbliżone do rozkładów 

normalnych;

 

1

 

 nieznane, to sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka:  

 

 

o rozkładzie normalnym N(0;1). 

MODEL II 

 Jeżeli populacje mają rozkłady normalne N(

1

;

1

) i N(

2

;

2

);

1

 nieznane, 

1

=

, n

1

≤30, 

n

2

≤30, to sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka:  

 
 

o rozkładzie t-Studenta o (n

1

+n

2

1) stopniach swobody. 

 

 

2

0

2

0

:

H

2

0

2

1

:

H

2

0

2

2

0

2

2

ˆ

1

s

n

ns

2

2

3

2

2

2

n

u

0

0

:

p

p

H

0

1

:

p

p

H

0

1

:

p

p

H

0

1

:

p

p

H

2

1

0

:

H

2

1

1

:

H

2

1

1

:

H

2

1

1

:

H

n

p

p

n

m

u

0

0

0

1

2

2

2

1

2

1

2

1

n

n

x

x

u









2

1

2

1

2

2

2

2

1

1

2

1

2

1

2

1

2

2

2

2

1

1

2

1

1

1

2

ˆ

1

ˆ

1

1

1

2

n

n

n

n

s

n

s

n

x

x

n

n

n

n

s

n

s

n

x

x

t

background image

 - 5 - 

 

MODEL III 

Jeżeli populacje mają rozkłady normalne N(

1

;

1

) i N(

2

;

2

);

 

1

 

 znane,  

n

1

>30, n

2

>30 to sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka:  

 

 

o rozkładzie normalnym N(0;1). 

Test istotności dla dwóch wariancji: 

 

Jeżeli populacja ma rozkład normalny N(

;

lub zbliżony do rozkładu normalnego, to  

sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka: 

 

 

 

 

o rozkładzie  F-Snedecora  z               i               stopniami swobody. 

Test istotności dla dwóch wskaźników struktury: 

 
                      lub                         lub   

Jeżeli populacja ma dwupunktowy,  to sprawdzianem hipotezy zerowej jest statystyka:  

 

 

o rozkładzie normalnym N(0;1), gdzie:                           ,                        . 

 
OZNACZENIA: 

 

 liczba zdarzeń elementarnych sprzyjających zajściu zdarzenia A; 

 

 liczba wszystkich zdarzeń elementarnych; 

n   

 liczebność próby; 

 

 średnia z próby; 

s   

 odchylenie standardowe z próby (estymator obciążony); 

    

 odchylenie standardowe z próby (estymator nieobciążony); 

   

 średnia populacji; 

   

 odchylenie standardowe populacji; 

p   

 wskaźnik struktury populacji;  

m  

 liczba elementów wyróżnionych z n

elementowej próby; 

d   

 dopuszczalny, ustalony z góry maksymalny błąd szacunku średniej lub wskaźnika struktury.  

 

A

2

2

2

1

0

:

H

2

2

2

1

1

:

H

2

1

0

:

p

p

H

2

1

1

:

p

p

H

2

1

1

:

p

p

H

2

1

1

:

p

p

H

n

p

p

n

m

n

m

u

1

2

2

1

1

2

1

2

1

n

n

m

m

p

2

1

2

1

n

n

n

n

n

2

2

2

1

ˆ

ˆ

s

s

F

1

1

n

1

2

n

2

2

2

1

ˆ

ˆ

s

s

2

2

2

1

2

1

2

1

n

s

n

s

x

x

u

x

sˆ