Oversigt. Kursus 02402 Introduktion til Statistik. Forelæsning 4: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger. Per Bruun Brockhoff. Eksponential fordelingen



Relaterede dokumenter
Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 4: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger

Oversigt. Course 02402/02323 Introducerende Statistik. Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger. Per Bruun Brockhoff

Eksempel I. Tiden mellem kundeankomster på et posthus er eksponential fordelt med middelværdi µ =2minutter.

enote 2: Kontinuerte fordelinger Introduktion til Statistik Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger Peder Bacher enote 2: Continuous Distributions

Introduktion til Statistik. Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger. Peder Bacher

Forelæsning 3: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger

Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 3: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger. Per Bruun Brockhoff.

Forelæsning 2: Kapitel 4, Diskrete fordelinger

Introduktion til Statistik. Forelæsning 3: Kontinuerte fordelinger. Peder Bacher

Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 2: Kapitel 4, Diskrete fordelinger. Per Bruun Brockhoff. Stokastiske Variable

Forelæsning 5: Kapitel 7: Inferens for gennemsnit (One-sample setup)

Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 13: Summary. Per Bruun Brockhoff

02402 Vejledende løsninger til hjemmeopgaver og øvelser, Uge 4

Oversigt. Introduktion til Statistik. Forelæsning 2: Stokastisk variabel og diskrete fordelinger

Repetition. Diskrete stokastiske variable. Kontinuerte stokastiske variable

Oversigt. Course 02402/02323 Introducerende Statistik. Forelæsning 2: Stokastisk variabel og diskrete fordelinger

1/41. 2/41 Landmålingens fejlteori - Lektion 1 - Kontinuerte stokastiske variable

Landmålingens fejlteori - Repetition - Kontinuerte stokastiske variable - Lektion 3

Forelæsning 8: Inferens for varianser (kap 9)

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

Forelæsning 1: Intro og beskrivende statistik

Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 10: Statistik ved hjælp af simulering. Per Bruun Brockhoff.

Statistik Lektion 3. Simultan fordelte stokastiske variable Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen

Oversigt. Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 1: Intro og beskrivende statistik. Per Bruun Brockhoff. Praktisk Information

Teoretisk Statistik, 9 marts nb. Det forventes ikke, at alt materialet dækkes d. 9. marts.

4 Oversigt over kapitel 4

Introduktion til Statistik. Forelæsning 2: Stokastisk variabel og diskrete fordelinger. Peder Bacher

Introduktion til Statistik. Forelæsning 2: Stokastisk variabel og diskrete fordelinger. Peder Bacher

Kursusindhold: Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder. Monte Carlo

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 17 sider. Skriftlig prøve, den: 29. maj 2015 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Oversigt. 1 Gennemgående eksempel: Højde og vægt. 2 Korrelation. 3 Regressionsanalyse (kap 11) 4 Mindste kvadraters metode

Binomial fordeling. n f (x) = p x (1 p) n x. x = 0, 1, 2,...,n = x. x x!(n x)! Eksempler. Middelværdi np og varians np(1 p). 2/

Kursusindhold: Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder. Monte Carlo

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

Bernoulli og binomial fordelingerne Kontinuerte stokastiske variable Normalfordelingen

Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder

Kursusindhold: X i : tilfældig værdi af ite eksperiment. Antag X i kun antager værdierne 1, 2,..., M.

Forelæsning 11: Kapitel 11: Regressionsanalyse

Agenda Sandsynlighedsregning. Regneregler (kap. 3-4) Fordelinger og genkendelse af fordelinger (kap. 3-5) Simultane, marginale og betingede

Landmålingens fejlteori Lektion 1 Det matematiske fundament Kontinuerte stokastiske variable

Ensidet eller tosidet alternativ. Hypoteser. tosidet alternativ. nul hypotese testes mod en alternativ hypotese

Uge 10 Teoretisk Statistik 1. marts 2004

Forelæsning 10: Statistik ved hjælp af simulering

Sandsynlighedsregning 4. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning 4. forelæsning Bo Friis Nielsen

Statistik og Sandsynlighedsregning 2

Teoretisk Statistik, 16. februar Generel teori,repetition

Almindelige kontinuerte fordelinger

Sandsynlighedsregning 4. forelæsning Bo Friis Nielsen

Billedbehandling og mønstergenkendelse: Lidt elementær statistik (version 1)

CIVILINGENIØREKSAMEN. Side 1 af 19 sider. Skriftlig prøve, den: 20. december 2006 Kursus nr : Kursus navn: Sandsynlighedsregning

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

En oversigt over udvalgte kontinuerte sandsynlighedsfordelinger

CIVILINGENIØREKSAMEN Side 1 af 18 sider. Skriftlig prøve, den: XY. december 200Z Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 17. december 2015 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Kvantitative Metoder 1 - Efterår Dagens program

Sandsynlighedsregning 7. forelæsning Bo Friis Nielsen

Landmålingens fejlteori - Lektion 2 - Transformation af stokastiske variable

Sandsynlighedsregning 7. forelæsning Bo Friis Nielsen

StatDataN: Middelværdi og varians

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 17 sider. Skriftlig prøve, den: 19. december 2012 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Sandsynlighedsregning 7. forelæsning Bo Friis Nielsen

Hvorfor er det lige at vi skal lære det her?

Forelæsning 6: Kapitel 7: Hypotesetest for gennemsnit (one-sample setup)

Statistiske modeller

Elementær sandsynlighedsregning

Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 7: Kapitel 7 og 8: Statistik for to gennemsnit, ( , ) Per Bruun Brockhoff

Program. Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Middelværdi og varians. Eksempler fra sidst. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål

Statistik og Sandsynlighedsregning 2

Elementær sandsynlighedsregning

Produkt og marked - matematiske og statistiske metoder


Kursusindhold: X i : tilfældig værdi af ite eksperiment. Antag X i kun antager værdierne 1, 2,..., M.

Ex µ = 3,σ 2 = 1 og µ = 1,σ 2 = 4. hvor. Vha. R: Vha. tabel:

Statistik Lektion 2. Betinget sandsynlighed Bayes regel Diskrete stokastiske variable Middelværdi og varians for diskret SV Binomialfordelingen

Anvendt Statistik Lektion 2. Sandsynlighedsregning Sandsynlighedsfordelinger Normalfordelingen Stikprøvefordelinger

Sandsynlighedsregning 5. forelæsning Bo Friis Nielsen

INSTITUT FOR MATEMATISKE FAG c

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 24. maj 2012 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Modul 3: Kontinuerte stokastiske variable

Anvendt Statistik Lektion 2. Sandsynlighedsregning Sandsynlighedsfordelinger Normalfordelingen Stikprøvefordelinger

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 28. maj 2014 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

For nemheds skyld: m = 2, dvs. interesseret i fordeling af X 1 og X 2. Nemt at generalisere til vilkårligt m.

Program. Statistik og Sandsynlighedsregning. Eksempler. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål

Indblik i statistik - for samfundsvidenskab

Praktiske ting og sager: Forelæsninger tirsdag og torsdag kl i Kirkesalen, Studiestræde 38 Øvelser

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

Sandsynlighedsregning 6. forelæsning Bo Friis Nielsen

1 enote 1: Simple plots og deskriptive statistik. 2 enote2: Diskrete fordelinger. 3 enote 2: Kontinuerte fordelinger

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 17 sider. Skriftlig prøve, den: 19. december 2018 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Sandsynlighedsregning 6. forelæsning Bo Friis Nielsen

Sandsynlighedsregning Oversigt over begreber og fordelinger

Vejledende løsninger til opgaver i kapitel 6

Løsning til eksamen 16/

DANMARKS TEKNISKE UNIVERSITET Side 1 af 16 sider. Skriftlig prøve, den: 27. maj 2019 Kursus nr : (navn) (underskrift) (bord nr)

Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 12: Variansanalyse. Per Bruun Brockhoff

Forelæsning 9: Inferens for andele (kapitel 10)

Landmålingens fejlteori - Lektion 2. Sandsynlighedsintervaller Estimation af µ Konfidensinterval for µ. Definition: Normalfordelingen

Modul 7: Eksempler. 7.1 Beskrivende dataanalyse Diagrammer. Bent Jørgensen. Forskningsenheden for Statistik ST501: Science Statistik

Et firma tuner biler. Antallet af en bils cylindere er givet ved den stokastiske variabel X med massetæthedsfunktionen

Transkript:

Kursus 02402 Introduktion til Statistik Forelæsning 4: Kapitel 5: Kontinuerte fordelinger Per Bruun Brockhoff DTU Compute, Statistik Bygning 305/324 Danmarks Tekniske Universitet 2800 Lyngby Danmark e-mail: pbb@imm.dtu.dk Oversigt 1 Intro 2 Eksempel 1 Eksempel 2 Eksempel 3 3 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 4 Eksempel 5 Eksempel 6 Eksempel 7 Eksempel 8 4 5 Normalplot 6 R (R Note afsnit 5 ) Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 1 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 2 / 37 Nogle anvendte fordelinger Intro (Både kontinuerte og diskerete) Diskrete: Binomial fordelingen Den hypergeometriske fordeling Poisson fordelingen Kontinuerte: Normal fordelingen Log-Normal fordelingen Uniform fordelingen { 1 f(x) = β e x/β x > 0, β > 0 0 ellers Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 4 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 6 / 37

Eksponentialfordelingen Sammenhæng mellem Eksponential og Poisson fordelingen er et special tilfælde af Gamma fordelingen anvendes f.eks. til at beskrive levetider og ventetider kan bruges til at beskrive (vente)tiden mellem hændelser i poisson fordelingen Middelværdi µ = β Varians σ 2 = β 2 t 1 t2 Poisson: Diskrete hændelser pr. enhed Eksponential: Kontinuert afstand mellem hændelser tid t Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 7 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 8 / 37 Taethed, f(x) Eksponential fordeling med β=1 1 0.8 EXP(1) 0.6 Eksempel 1 Eksempel 1 Tiden mellem kundeankomster på et posthus er eksponential fordelt med middelværdi µ = 2 minutter. En kunde er netop ankommet. Hvad er sandsynligheden for at der ikke kommer flere kunder indefor en periode på 2 minutter? 0.4 0.2 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 9 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 10 / 37

Eksempel 1 Eksempel 2 Eksempel 1 Eksempel 2 tæthed 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 exp(2) Tiden mellem kundeankomster på et posthus er eksponential fordelt med middelværdi µ = 2 minutter. En kunde er netop ankommet. Beregn sandsynligheden for at der ikke kommer flere kunder indefor en periode på 2 minutter vha. Poissonfordelingen 0 2 4 6 8 x Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 11 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 12 / 37 Eksempel 3 Eksempel 3 Eksempel 3 Eksempel 3 Tiden mellem kundeankomster på et posthus er eksponential fordelt med middelværdi µ = 2 minutter. Vi betragter nu en periode på 10 minutter Beregn sandynligheden for at der ikke kommer nogen kunder i perioden vha. Poissonfordelingen Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 13 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 14 / 37

Regneregler for stokastiske variable Regneregler for stokastiske variable (Gælder BÅDE kontinuert og diskret) Vi antager at a og b er konstanter og X er en stokastisk variabel. Da gælder Regneregler for stokastiske variable Eksempel 4 Eksempel 4 En stokastisk variabel X har middelværdi 4 og varians 6. Beregn middelværdi og varians for Y = 3X + 2 E(aX + b) = ae(x) + b V ar(ax + b) = a 2 V ar(x) Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 16 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 17 / 37 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 4 Regneregler for stokastiske variable Følgende linear kombinationer gælder: E(a 1 X 1 + a 2 X 2 +.. + a n X n ) = a 1 E(X 1 ) + a 2 E(X 2 ) +.. + a n E(X n ) Eksempel 5 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 5 Vægten af passagerer på en flystrækning antages normalfordelt X N(70, 10 2 ). Et fly, der kan tage 55 passagerer, må max. lastes med 4000 kg (kun passageres vægt betragtes som last). V ar(a 1 X 1 + a 2 X 2 +.. + a n X n ) = a 2 1V ar(x 1 ) +.. + a 2 nv ar(x n ) Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 18 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 19 / 37 Beregn sandsynligheden for at flyet bliver overlastet

Eksempel 5 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 5 Eksempel 6 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 6 En færge medtager X passagerer. Det oplyses, at E[X] = 400 og V ar[x] = 40 2 og at X er normalfordelt. Færgeselskabet har en fortjeneste på 120 kr. pr. passager Beregn middelværdi og varians for færgeselskabets fortjeneste, og beregn sandsynligheden for at fortjenesten vil overstige 50.000 kr. Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 20 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 21 / 37 Eksempel 6 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 6 Eksempel 7 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 7 Antag, at æg sælges i pakker á 144 æg. Sandsynligheden for at et tilfældig udvalgt æg er salmonella inficeret antages at være 5%. Et firma, der producerer fødevarer, indkøber nu 100 pakker æg. Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 22 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 23 / 37

Eksempel 7 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 7 Eksempel 8 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 8 Antag, at du vil købe noget sand, da du vil lave en ny indkørsel til dit hus. Det er specielt vigtigt for dig, at der ikke er sten blandet i sandet. Producenten lover, at der i gennemsnit kun er 0.5 sten pr. m 3. Du køber nu 10 m 3 sand og erfarer, at der er 11 sten i blandingen. Føler du dig snydt af producentens løfte om at der kun er 0.5 sten pr. m 3? Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 24 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 25 / 37 - Før 50 45 40 Såfremt data afviger fra at være normal fordelt, kan man ofte med fordel transformere data, således at de transformerede data kan antages at være normal fordelt. 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 27 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 28 / 37

- Efter Hyppigt anvendte transformationer 25 20 15 10 5 Gør store værdier mindre: 1 x ln x x 1/4 x Gør store værdier større: x 2 x 3 0 0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 29 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 30 / 37 Normalplot Normalplot Ofte vil man udføre statistiske analyser på de transformerede data, såfremt det viser sig, at de transformerede data er pænere, f.eks. mere symmetriske. Man kan kontrollere/undersøg om data ser ud til at være normalfordelt: Plotte histogram Lave box plots Lave et normalplot: En direkte sammenligning med normalfordelingen Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 31 / 37 Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 33 / 37

Normalplot Normalplot R (R Note afsnit 5 ) R (R note 5) R Betegnelse norm Normalfordelingen unif Den uniforme fordeling lnorm Log-normalfordelingen exp Exponentialfordelingen Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 34 / 37 d Tæthedsfunktion f(x) (probability distribution). p Fordelingsfunktion F (x) (cumulative distribution function). q Fraktil (quantile) i fordeling. r Tilfældige tal fra fordelingen (Forelæsning 10). Eksempel: P (X 2), X Exp(3) pexp(2,1/3) Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 36 / 37 R (R Note afsnit 5 ) Oversigt 1 Intro 2 Eksempel 1 Eksempel 2 Eksempel 3 3 Regneregler for stokastiske variable Eksempel 4 Eksempel 5 Eksempel 6 Eksempel 7 Eksempel 8 4 5 Normalplot 6 R (R Note afsnit 5 ) Per Bruun Brockhoff (pbb@imm.dtu.dk) Introduktion til Statistik, Forelæsning 4 Foråret 2013 37 / 37