Repetition: Ikke-kontinuert (diskret) stokastisk variabel, middelværdi, varians og spredning, sandsynlighedsfordeling og fordelingsfunktion

Relaterede dokumenter
. k er en konstant. Endvidere antages det i d), at gx ( 0) 0. I e) antages det, at f er differentiabel i x 0 og g er differentiabel i y 0

Kære elever og forældre

Betinget hæftelse. Et regneeksempel

1 skaren af exp = den naturlige

I dag. Normalfordelingen. Hvad skal vi bruge normalfordelingen til? Eksempel: hjerneceller hos marsvin

slagelse uddannelses- og karrierefestival

Vedtægter for Oure Vandværk A.M.B.A.

Korrekthed af Algoritmer

Energiens ligefordelingslov

Kommentarer til. Faglige mål. RELATEREDE FORLØB TIL PROCENT i KLASSE. Matematrix og dette kapitel

Statikstik II 2. Lektion. Lidt sandsynlighedsregning Lidt mere om signifikanstest Logistisk regression

- læsetræning på en sjov måde

Arbejdsløsheden hastigt på vej mod en underfinansieret skattereform løser ikke krisen

For at illustrere metoden vil vi vende tilbage til skivebølgelederen vi tidligere har set på n 2. a n 1 z

Lokalplanområdets placering i Haderslev

1.000 kr. Kval. Lån

Laurent rækker, residue-sætningen og udregning af konturintegraler

REFERAT/DAGSORDEN Ekstraordinært. Mikael F. Sørensen, Anja M. Jensen, Litha Skjolden, Jette Bjerg Brix, Jens Josephsen,

S15 - RAMMER FOR ET CIVILT LUFTHAVNSOMRADE INDENFOR FLYVESTATION TIRSTRUPS OM&E

20 Prisindeks for ejendomme

Tillykke - du har fået en ekstra affaldsbeholder

1 skaren af exp = den naturlige

MU H. Musen siger. aktive remser og sproglege med de mindste. Lotte Salling. Lotte Salling har blandt andet udgivet bøgerne: Varenr.

De fleste børn er klar til at sige farvel til bleen i to-treårsalderen. projek

AARHUS MIDTBY. Vikingetiden Tema 1: Lille Torv. Store Torv. Domkirke. Magasin Bibliotek. Bispetorv. ARos. Musikhus. Rådhus.

Halvårsrapport

Alders-mix udfordrer os alle på den gode måde

Moderne Fysik 9 Side 1 af 6 Kernefysik og Stjerneliv

Halvårsrapport

Velkommen til DANMARKS SJOVESTE KLASSELOKALE

Praktiske oplysninger.

STARTREDEGØRELSE. Boliger og erhverv, Vesterbro, Kirkegårdsgade og Hasserisgade Vestbyen. Tylstrup. Sulsted. Vadum. NØRRESUNDBY Rørdal.

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Randlev Mose. Domme. Taksati ons kom miss ione n.

KRESTON DANMARK Et landsdækkende samarbejde mellem uafhængige statsautoriserede revisionsvirksomheder.

Kære tillidsrepræsentant, 10. maj 2008

Projekt 3.12 Uniform kontinuitet og eksistensen af arealer

Europaudvalget 2004 KOM (2004) 0360 Offentligt

Elektronens specifikke ladning

Kvantekosmologi med aftagende gravitation Forening af Mikrokosmos og Makrokosmos Hubble-parameteren forenet med Universets totale masse

N Æ S T V E D U N G D O M S S K O L E F O R F R E M T I D E N S V O K S N E. !StreetFestival!Den interne trafik!sæt kryds i kalenderen!

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Grævlingehøj. Domme. Taksations komm iss ionen. Naturklagenævnet

Hvidbog PFH sidst opdateret den, 12.september 2012

tagrender Vejledning til dit valg af tagrender i alle materialer

FOLD BILLIE. Billie, se lige hvor langt mit papirfly kan flyve! 3 Fold de to hjørner indtil midten.

Kristian Jerslev, Kristian Mads Egeris Nielsen, Mathias Brønd Christensen. Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet, Danmark

Notat. Forslag til ekstraordinære tiltag som kan imødekomme udgiftspresset for hele Social- og Sundhedsudvalgets område i 2015.

VESTRE KLITVEJ GRANVEJ BAKKEVEJ LANDEV

Lokalplan 54/2011. Boligområde ved Håndværkerparken i Hobro

KRESTON DANMARK Et landsdækkende samarbejde mellem uafhængige statsautoriserede revisionsvirksomheder.

STARTREDEGØRELSE. Tylstrup. Sulsted. Vadum. NØRRESUNDBY Rørdal. Egholm. Hasseris AALBORG. Sønder Tranders. Gug. Skalborg. Frejlev. Visse.

ANSØGNING. Ansøgning til Cyklistforbundets og Nordea Fondens pulje til anlæg af en cykellegebane

KRESTON DANMARK Et landsdækkende samarbejde mellem uafhængige statsautoriserede revisionsvirksomheder.

Rettelsesoversigt - Håndbog for Almen praksis

GRAFISK DESIGN SKABELON TIL PRINT-SELV OPSKRIFTSBOG

Ungestrategi. Hedensted Kommune

KRESTON DANMARK Et landsdækkende samarbejde mellem uafhængige statsautoriserede revisionsvirksomheder.

Introduktion til logistisk regression

Bilag 1. AIDA-modellen: Sepstrups kampagneplatform:

De fem friheder for dyr

Befolkningsprognose pr excl.flygtninge for perioden Dato

AKADEMI FAG KURSUSCENTRETS UDBUD. Organisation og arbejdspsykologi Ledelse i praksis Erhvervsøkonomi Coacing i organisationer Projektstyring i praksis

UDBUD. -1. halvår 2014 AKADEMI FAG

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Vrøgum Kær. Domme. Taksations komm iss ionen. Natu rklagenævnet

StudieOrdning August 2011 Produktions Teknolog Uddannelsen

Projektet. Holstebromotorvejen, delstrækningen Mejrup-Tvis

Vi starter nu med punkt 1 på dagsordenen: valg af dirigent. Bestyrelsen peger på Einar Hoff. Er der andre forslag?

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Blovstrød Kirke. Domme. Taksatio ns komm iss io nen.

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Slagslunde Kirke. Domme. Taksations kom miss ion en.

Dette spørgeskema indeholder derudover tre åbne spørgsmål, hvor I har mulighed for at lægge billet ind på konkurrencens øvrige priser:

UDVIKLINGS- OG INVESTERINGSPLAN FOR AALBORG KOMMUNES SKOLER ØSTER UTTRUP SKOLE // 2015

χ 2 -fordelte variable

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Skyttegård. Domme. Taksations komm iss io nen. Naturklagenævnet. Overfredningsnævnet

Hvordan er trivslen blandt eleverne på skolen (fx i forhold til mobning)?

Fleksibilitet på det danske arbejdsmarked med fokus på rådighed og jobtræning i dagpengesystemet

Holdningsundersøgelse, Skifergas

Program. Normalfordelingen. Hvad skal vi bruge normalfordelingen til? Eksempel: hjerneceller hos marsvin

KURSUSCENTRETS UDBUD AKADEMI FAG

Bilag 2.4: Oplæg til kapacitetsniveauer

Lokalplan nr. 9. Område til idrætsfaciliteter ved Skævinge Skole i Skævinge

De følgende spørgsmål omhandler den teoretiske undervisning på modul 7. 2) Hvordan har dit læringsudbytte været i undervisningen i følgende temaer:

Tilsyn med virksomheder eksklusive landbrug og pelsdyrfarme i 2012, Del 1/3

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Postgården. Domme. Taksations kom missionen. Naturklagenævnet

Stil analyse af danske aktieinvesteringsforeninger

Vurdering af ansøgninger om medfinansiering af

N Æ S T V E D U N G D O M S S K O L E F O R F R E M T I D E N S V O K S N E. !Hallen rykker igen!god jul, godt nytår, barsel!rådhusets nye naboer

Mød læs på alle. metroxpr. Metroxpress-universet. M tre stærke platforme

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Bøgebjerg. Domme. Taksatio ns komm iss ionen. Naturklagenævnet

Jais Nielsen streger og buer (elevark) to billedkunstlektioner

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Jørgensø - lørresø. Domme. la ksatio ns komm iss ionen.

Kursustide r. Lykkesgårdskole n, Varde. Lykkesgårdskole n, Varde. Rådhuset/ Bytoften 2/ Mødesalen. Rådhuset/ Bytoften 2/ Mødesalen

P RTFOLIO STEPHANIE JUUL-ANDERSEN

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Nordre Strandvej, Ebeltoft. Domme. Taksatio nskomm iss ionen.

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Sønderhav Skrænt. Domme. Taksationskommissionen

TALTEORI Følger og den kinesiske restklassesætning.

PRÆSENTATIONSBESKRIVELSE AF UDDANNELSESAFSNIT I PSYKIATRISKE CENTRE/ SYGEHUSPSYKIATRIEN

Forslag til Kommuneplan 2009 Rammer De konkrete rammer er sidenummereret fortløbende. Lokalsamfundsbeskrivelser er sidenummereret enkeltvis.

Serie 600RB OPDATERING. Hvad står navnet Ruko for og hvad står vi for i dag? af Serie 600

Byggegrubens bund består, før drænlaget udlægges, af gytje (γ g = 17 kn/m 3, jf #Fundering, hovedrapp.), se Figur A.1.

Afgørelser - Reg. nr.: Fredningen vedrører: Nørholm Enge. Domme. Taksationskommissionen

MADE IN SPACE Før besøget

Transkript:

NORMALORDELING MIDDELVÆRDI, VARIANS, SREDNING SANDSNLIGHEDSORDELING OG ORDELINGSUNKTION NORMALORDELING OG STANDARD-NORMALORDELING SAMMENLIGNING MED BINOMIALORDELINGEN KONIDENSINTERVALLER REGRESSIONSANALSE Rptton: Ikk-kontnurt (dskrt) stokastsk varabl, mddlværd, varans og sprdnng, sandsynlghdsfordlng og fordlngsfunkton ra vors bhandlng af kk-kontnurt (dskrt) stokastsk varabl huskr v: [] Et ndlgt sandsynlghdsflt ( ) U, samlr t ndlgt udfaldsrum U for t gvt stokastsk ksprmnt, som lggr tl grund for vors btragtnng, og n tlhørnd sandsynlghdsfunkton, dr r n funkton, som opfyldr følgnd krav: Dm U Vm 0;, altså u U : 0 ( u) [ ] ( u) u U Sandsynlghdsfunktonn fortællr os, hvor sandsynlgt hvrt nklt udfald udfaldsrummt r. [] En stokastsk varabl r n funkton, dr opfyldr følgnd btnglsr: Dm U Vm( ) R I tortsk sammnhæng arbjdr v oft md stokastsk varabl udn at hav gjort os tankr om dt konkrt tlgrundlggnd stokastsk ksprmnt. D ovnstånd bgrbsdfntonr ladr sg umddlbart udvd tl t tælllgt udfaldsrum, som dt f.ks. lggr tl grund for n osson-fordlt stokastsk varabl, og t drmd tælllgt sandsynlghdsflt. Dn stokastsk varabl kalds dskrt, hvs ( ) Vm r ndlg llr tælllg. Hyprgomtrsk fordlt, bnomalfordlt llr osson-fordlt stokastsk varabl Vm r ksmplr på dskrt stokastsk varabl. or d to førstnævnt r ndlg, for dn sdsts vdkommnd r Vm ( ) tælllg. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s.

[3] V dfnrr mddlværd, varans og sprdnng af n dskrt stokastsk varabl som µ µ E u u Var ( ) E u U ( E ) ) E ( µ ) ( ) ( E( )) E µ E (*) ( ( u) ) ( u) ( E( )) ( ( u) ) ( u) µ (*) u U u U σ σ σ Var Bmærk, at lnrn (*) kk r n dl af dfntonn, mn nogt, v har vst md udgangspunkt dfntonn. V skrvr også Var ( ) σ σ som symbol for varansn. [4] V dfnrr n dskrt stokastsk varabls fordlngsfunkton (dn kumulrd sandsynlghd) som t t t, hvor ( ) Vm 0, [5] V har fundt, at dnn har følgnd gnskabr: lm t r kk-aftagnd, 0 t Dm R og [ ] og lm ( t) t [6] Og v dfnrr n dskrt stokastsk varabls sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) som f t f t t, hvor ( f ) Vm f 0, Dm R og [ ] [7] V kan umddlbart s, at dr må gæld følgnd sammnhæng: t t f Vm ( ) ] ; t ] Vm ( ) ] ; t ]. EKSEMEL Dtt sdst kan f.ks. llustrrs md udgangspunkt n bnomalfordlt stokastsk varabl ~ b 0,. or dnn vl gæld 3 ( 4) ( 4) ( ) f. { 0,,,...,0 } ] ;4 ] 0 0 4 4 NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s.

Kontnurt stokastsk varabl, fordlngsfunkton, sandsynlghdsfordlng or n kontnurt stokastsk varabl kan v ovrtag vors grundlæggnd forståls af bgrbrn udfaldsrum og stokastsk varabl fra afsnttt ovnfor om dskrt stokastsk varabl, s []: En stokastsk varabl r n funkton, dr opfyldr følgnd btnglsr: Dm ( ) U Vm( ) R Modsat ovnfor bgrænsr v os hr kk tl at s på ndlg llr tælllg udfaldsrum U. V kunn også sammnfatt d to nvaur dt stokastsk ksprmnts udfaldsrum og dn stokastsk varabl og sg, at n stokastsk varabl r n størrls, dr måls vd t stokastsk ksprmnt. V kan drftr ovrnsstmmls md [4] for dskrt stokastsk varabl ovnfor dfnr dn stokastsk varabls fordlngsfunkton ORDELINGSUNKTION DEINITION En fordlngsfunkton for n dskrt llr kontnurt stokastsk varabl r n funkton ( t) ( t) ( t) md Dm( ) R og ( ) [ 0;] hvor ( t) Vm, skal forstås som sandsynlghdn for, at t. Dt r ovrnsstmmls md [5] for dskrt stokastsk varabl ovnfor oplagt, at r n kk-aftagnd funkton samt, at v har følgnd to grænsværdr: ( t) 0 lm t og lm ( t) t. funktonn bl.a. vd at fastlægg Modsat [] ovnfor for dskrt stokastsk varabl kan v mdlrtd kk forklar u, dt v kk kan summ ovr n kktælllg mængd U. u U NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 3

KONTINUERT STOKASTISK VARIABEL DEINITION En stokastsk varabl kalds kontnurt, hvs dn tlhørnd fordlngsfunkton ( t) r n kontnurt og stykkvs dffrntabl funkton. I dt følgnd vl v bgræns os tl at s på kontnurt t r stokastsk varabl, hvs tlhørnd fordlngsfunkton kontnurt og dffrntabl ovralt, altså hl Dm ( ). Lad os s på ntrval- og punktsandsynlghdr for n kontnurt stokastsk varabl. Dr må gæld forudsat < : ( < ) ( ) EKSKURS Entn r dtt oplagt llr dt ss vd at omformulr og anvnd følgnd sætnng om rgnng md sandsynlghd for hændlsr: ( A B) ( A) ( B) ( A B) ( A B) ( A) ( B) ( A B) Hrmd får v ( < ) ( < ) ( { < } { } ) ( { < }) ( { } ) ( { < } { } ) (U \{ }) ( { } ) ( U ) ( ) ( ) ( ) ( ). Ovrbvst? orhåbntlg kk (!), for sætnngn om rgnng md sandsynlghd for hændlsr har v kun vst for ndlg sandsynlghdsfltr og dt r jo ntop dn bgrænsnng, v prøvr at komm ud ovr nu. Sætnngn gældr gansk vst også for kk-ndlg og kk-tælllg sandsynlghdsfltr, mn dt har v altså kk vst. At få vst ( < ) ( ) ( ) tlbundsgånd krævr faktsk n dl tortsk forarbjd, som v hr skal vælg at sprng ovr. Sorry! V tagr altså udgangspunkt ( ) ( ) ( ) kontnurt funkton må gæld ( ) ( ) for < og bmærkr, at dr for n. Dt btydr, at ( ) ( ) ( ) 0 for <. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 4

Mn da 0 ( ) ( < ) må dr altså gæld: ( ) ( ) 0. or n kontnurt stokastsk varabl r sandsynlghdn for, at dn antagr n vlkårlg nkltværd altså 0. Dt må btyd, at ( ) ( < ) ( < ) ( < < ) ( ) altså, at dt vd brgnng af ntrvalsandsynlghdr r lggyldgt, om ntrvalndpunktrn rgns md llr j. Husk, at dt kk var tlfældt for dskrt stokastsk varabl. V kan nu kk som for dskrt stokastsk varabl [6] ovnfor dfnr sandsynlghdsfordlngn (frkvnsfunktonn) som f ( t) f ( t) ( t), da dr jo så altd vll gæld f ( t) f ( t) ( t) 0 og sandsynlghdsfordlngn (frkvnsfunktonn) sålds kk vll sg nogt som hlst om dn konkrt kontnurt stokastsk varabls fordlng., I stdt dfnrr v SANDSNLIGHEDSORDELING, REKVENSUNKTION DEINITION or n kontnurt stokastsk varabl md fordlngsfunkton dfnrs dn tlhørnd sandsynlghdsfordlng (llr frkvnsfunkton) f som f '. Oft vl v bar skrv f f. Dr gældr umddlbart Dm( f ) R. Da r n kk-aftagnd funkton, gældr drudovr, at : f 0 f r altså n kk-ngatv funkton.. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 5

SÆTNING or n kontnurt stokastsk varabl md sandsynlghdsfordlng f kan ntrvalsandsynlghdr brgns vd (frkvnsfunkton) ( ) f ( t) dt Bvs Da f ', r n stamfunkton tl f ( t) dt [ ( t) ] ( ) ( ) ( ). f, og så gældr, at Sætnng kan f.ks. llustrrs af følgnd stuaton. En stokastsk varabl har dn ndnfor tgnd sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) f. ( ) kan så brgns som aralt af områdt undr grafn, ovr -aksn og mllm d to lodrtt lnr. S også GDS s. 4, fgur 9 md 7 og 9 af dt blå områd., hvor ( 7 9) så r aralt NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 6

Af sætnng følgr d to ndnstånd ugntlg ntgralr: f 0 ( t) dt lm f ( t) dt lm ( ) ( ) lm ( ) ( ) ( ), altså: f ( t) dt ( ) (**) og drmd f lm ( t) dt f ( t) dt lm ( ), altså: f t dt. Dnn lgnng svarr tl ( u) u U jf. [] ovnfor for dskrt stokastsk varabl. å nvaut stokastsk varabl kunn dn formulrs ( ) f Vm hvorvd parallllttn mllm d to lgnngr blvr tydlgr. ( ), Vm ( ) Bgg lgnngr udtrykkr, at dn samld sandsynlghd r. Undrvjs fandt v også md lt ændrt bogstavbrug (**): ( t) ( t) f d. t Dnn lgnng svarr tl [7] ovnfor for dskrt stokastsk varabl, dr så sådan ud: t t f. Vm ( ) ] ; t ] I bgg tlfæld r summrn fra dn dskrt stuaton rstattt md tlsvarnd bstmt ntgralr dn kontnurt stuaton. Lad os fasthold dss to sdgvnstr følgnd sætnng, som v altså allrd har vst: NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 7

SÆTNING or n kontnurt stokastsk varabl md fordlngsfunkton og sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) f gældr f ( t) ( t) f ( t) dt t d ØVELSE En kontnurt stokastsk varabl har sandsynlghdsfordlngn (frkvnsfunktonn) f f r faktsk kk dffrntabl 0, mn Dm husk lg, at vors krav dfntonn af n kontnurt stokastsk varabl gk på fordlngsfunktonn. Vs, at f opfyldr ( t) dt f. Brug sætnng tl at brgn ( ). f r kontnurt hl sn Grafn for f r tgnt ovnfor s. 6. Svarr rsultatt af dn brgnng af sandsynlghdn tl dt skøn ovr aralt af dt dér bskrvn områd? f. Og NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 8

Mddlværd, varans og sprdnng V dfnrr: MIDDELVÆRDI, VARIANS, SREDNING DEINITION r n kontnurt stokastsk varabl md sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) f. Mddlværdn af r ( ) f µ E d. µ Varansn af r Var E( ) ) ( µ ) f ( ) E ( E( )) µ d. Sprdnngn af r σ σ σ Var. Dfntonrn mndr om d tlsvarnd dfntonr [3] for dskrt stokastsk varabl ovnfor. ØVELSE Brgn mddlværd, varans og sprdnng for dn kontnurt stokastsk varabl fra øvls. En præcs argumntrt brgnng af d nvolvrd bstmt ntgralr krævr faktsk l Hosptals rgl, dr r bskrvt hr ndnfor, s. 8. udrgns på TI83 vd flg. tastkombnaton: V huskr fra analysn, at f.ks. E( ) d altrnatvt kan funktonsudtrykkt ndtasts: ] [\] [,T,,n] [] [] [/] [] [] [nd] [ ] [(-)] [] [] [MATH] [NUM] [:abs(] [,T,,n] [)] [)] passnd grafvndu fastlæggs: [WINDOW] [mn] [(-)] [] [0] [ma] [] [0] grafn tgns: [GRAH] NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 9

bstmt ntgral brgns: [nd] [CALC] [7: f d ] [Lowr Lmt?] [(-)] [] [0] [ENTER] [Uppr Lmt?] [] [0] [ENTER] rsultat dsplay: f d 0 Brgnngspræmssn, som lggr tl grund for vors valg af grafvndu og ndr og øvr grænsr for ntgralt r antaglsn: E ( ) d d 0 0 som gn forudsættr, at 0 d 0 d 0 som ndlg byggr på, at < 0 > 0 0 hvlkt man må ovrbvs sg om vd at s på grafn. EKSEMEL Lad os forstll os, at v vl mål højdn af n tlfældg valgt skollv og udtrykk dnn m (mtr). Lad os kald dnn stokastsk varabl for. Lad os forstll os, at v stdt bsluttr os tl at mål højdn cm (cntmtr), og lad os kald dn ny stokastsk varabl for Z. Dr vl så gæld: Z 00. Lad os ndlg forstll os, at v vælgr at placr dn tlfældgt valgt skollv på n præcs 0 cm høj kass og mål dn samld højd af lv og kass cm. Lad os kald dnn sdst stokastsk varabl for. Dr vl så gæld: Z 0 00 0. Dt r oplagt, at dr må vær n tæt og naturlg sammnhæng mllm fordlngsfunktonrn, Z og, mllm sandsynlghdsfordlngrn (frkvnsfunktonrn) f, f Z og f, mllm mddlværdrn E ( ), E ( Z ) og Z. Mr præcst: E ( ) samt mllm sprdnngrn σ, σ og σ NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 0

SÆTNING 3 r n kontnurt stokastsk varabl md fordlngsfunkton og sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) f. Dn ny stokastsk varabl a b, hvor a R og b R har fordlngsfunktonn y b a ( y) og sandsynlghdsfordlngn (frkvnsfunktonn) samt mddlværdn og sprdnngn f a y b a ( y) f ( ) a E( ) b E σ ( ) a σ ( ) Bvs ordlngsfunkton: y b a y b a ( y) ( y) ( a b y) ( a y b) Sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton): y b y b y b y b f ( y) '( y) ' ' f f a a a a a a hvor v har brugt dffrntaton af sammnsat funkton.. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s.

Mddlværd: ( ) y f ( y) E E dy v substturr og bnyttr md a R og b R: y a b dy a dy a d d y b drmd og følglgt grænsændrngrn på ntgralt: a y y og får altså a b b a b f a b a d a b f a d a a ( ) ( a b) f d a f d b f d a Varans: Var f d b f d a E( ) b a E( ) b. ( ) ( y E( )) f ( y) dy ( y ( a E( ) b) ) f ( y) dy ( y a E( ) b) f ( y) dy md samm substtuton som ovnfor får v a b b ( a b a E( ) b) f ( a b) a d ( a a E( )) f a d a a ( E( )) f d a ( E( )) f d a Var( ) a Sprdnng: σ ( ) Var( ) a Var( ) a σ ( ).. Øvls 3 Hvor bvst ovnfor har v brugt bgrænsnngn a R? Øvls 4 S på ksmplt ovnfor md lv-højdrn. Antag, at har mddlværdn,68 m og sprdnngn 0,7 m. nd mddlværd og sprdnng for. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s.

SAMMENLIGNING: DISKRET OG KONTINUERT STOKASTISK VARIABEL V kan sammnfatt vors rsultatr følgnd ovrsgt: dskrt stokastsk varabl Sandsynlghdsflt U, r ndlg llr dt mndst tælllg Stokastsk varabl Dm Vm Vm U ( ) R ( ) r ndlg llr dt mndst tælllg ordlngsfunkton (kumulrt sandsynlghd) t t t, hvor Dm( ) R og Vm ( ) [ 0,] r kk-aftagnd, lm t lm t t 0 og t Sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) f ( t) f ( t) ( t), 0, hvor Dm( f ) R og Vm ( f ) [ ] kontnurt stokastsk varabl Sandsynlghdsflt U, r undlg Stokastsk varabl Dm Vm U ( ) R ( ) Vm r undlg, kk-tælllg ordlngsfunkton ( t) ( t) ( t) md Dm( ) R og ( ) [ 0;] ( t) Vm, skal forstås som sandsynlghdn for, at t ( t) r n kontnurt og stykkvs dffrntabl funkton prakss oft: dffrntabl hl sn Dm r kk-aftagnd, lm t lm t t 0 og t Sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) t R : ( t) 0 f ( t) f ( t) '( t) Dm R og : f ( t) 0 ( f ) t Bmærk: r kk n øvr græns for ( f ) altså Vm ( f ) [ 0; [ Vm, u U ( u) Vm ( ) ( ) f f ( y) dy Vm ( ) Sandsynlghdsfordlng og fordlngsfunkton t t ( ) Vm ( ) ] ; t ] Vm f ( ) ] ; t ] Sandsynlghdsfordlng og fordlngsfunkton ( t) ( t) f ( y) t dy NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 3

Mddlværd µ µ E ( ) ( u ) ( u ) u U for t ndlgt sandsynlghdsflt ( U, ) md Vm ( ) {..., } gældr spclt E n,, n ( ) ( ) Varans Var E E E µ ) ( ) u U u U ( ( u) ) ( u) ( E( )) µ ( ( u) ) ( u) for t ndlgt sandsynlghdsflt ( U, ) md Vm ( ) {..., } gældr spclt Var,, n n ( ) ( ) ( µ ) ( ) n ( µ ) f ( ) n n Sprdnng f ( ) ( E( )) ( ) ( E( )) σ σ ( ) Var( ) σ Mddlværd ( ) y f ( y) µ E dy µ Varans Var E E E µ Var ) ( ) ( ) ( y µ ) f ( y) Sprdnng dy σ σ ( ) Var( ) σ NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 4

STANDARD-NORMALORDELING, N(0,) STANDARD-NORMALORDELING DEINITION En kontnurt stokastsk varabl, dr har sandsynlghdsfordlngn (frkvnsfunktonn) ϕ, π sgs at vær standard-normalfordlt. Ndnfor r grafn for ϕ tgnt sammn md grafn for dn ugntlg ntgralfunkton Φ ϕ ( t)dt. Grafn for ϕ r dn klokkformd graf normalfordlngn kalds også n Gausssk fordlng ftr dn tysk matmatkr, astronom og fyskr Carl rdrch Gauß (777-855), v talr om n Gauss-klokk Φ r dn s-formd graf. grafn for Von dm jungn Gauß rzählt man folgnd Gschcht: Als sn Mathmatklhrr nmal dr Klass d Aufgab stllt, d Zahln von bs 00 zusammnzuzähln, konnt dr twa schsjährg Gauß nach ganz kurzr Zt das rchtg Ergbns 5050 vorlgn. Er hatt folgndrmaßn addrt: 99 00, 98 00 usw. bs 49 5 00. Ds rgbt 49 00 4900; dazu kommn d Zahln 50 und 00, und das Ergbns st 5050. (c) Bblographschs Insttut &. A. Brockhaus AG, 00 NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 5

V kan også få tgnt d to grafr vd hjælp af TI-83 ϕ [] [\] [nd] [DISTR] [DISTR] [:normalpdf(] [,T,,n] [)] [GRAH] notaton dsplay: \normalpdf() altrnatvt kan v udvd ndtastnngn tl [] [\] [nd] [DISTR] [DISTR] [:normalpdf(] [,T,,n] [,] [0] [,] [] [)] [GRAH] notaton dsplay: \normalpdf(,0,) Φ [] [\3] [nd] [DISTR] [DISTR] [:normalcdf(] [(-)] [] [nd] [EE] [9] [9] [,] [,T,,n] [)] [GRAH] notaton dsplay: \3normalcdf(-E99,) altrnatvt kan v udvd ndtastnngn tl [] [\4] [nd] [DISTR] [DISTR] [:normalcdf(] [(-)] [] [nd] [EE] [9] [9] [,T,,n] [,] [0] [,] [] [)] [GRAH] notaton dsplay: \4normalcdf(-E99,,0,) orsklln mllm ϕ - og Φ -ndtastnngn r altså dn kstra startparamtr vd Φ og forsklln normalpdf ovrfor normalcdf. Tlføjlsrn,0,) præcsrr, at v arbjdr md standardnormalfordlngn, mn dt går vors TI83 ud fra, hvs v kk angvr andr tal på dss pladsr. Dss tlføjlsr r altså hr unødvndg. 99 Notatonn -E99 står for tallt 0, som r t ngatvt, numrsk mgt stort tal og dt mndst tal, som TI83 kndr. V brugr dt pragmatsk som n stdfortrædr for. or at få n pæn llr bar synlg graf blvr v som sædvanlgt nødt tl at vælg t passnd grafområd undr [WINDOW], f.ks. mn-3, ma3, scl, mn-., ma., scl., rs Øvls 5 Lav n funktonsundrsøgls af ϕ md hnsyn tl π Dm ( ϕ), nulpunktr og fortgn, monoton og kstrma samt symmtr og Vm ϕ. asymptotr og ndlg Dt r kk lgtl at ntgrr funktonn ϕ. Da dn r kontnurt, r dt mdlrtd klart, at dn r ntgrabl. Hvs dfntonn skal gv mnng, må dr jf. sætnng gæld ϕ d. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 6

NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 7 At r standard-normalfordlt, skrvr v kort: 0, ~ N. Dt skylds følgnd sætnng: SÆTNING 4 En standard-normalfordlt stokastsk varabl 0, ~ N har mddlværdn 0 E og sprdnngn σ. Bvs d d d E π π ϕ bmærk: ', følglg 0 0 0 π π E d d d Var π π ϕ v vl lav dlvs ntgraton på d og huskr, at v gnrlt har formln: d g H g H d g h ', hvor h H H d h ' hr r h og følglg H jf. brgnngrn ovnfor undr mddlværdn og ' g g samlt får v så d d d

NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 8 md dtt kan v rgn vdr: d Var π d d ϕ π π π π Hvs påstandn sætnngn skal gæld, skal v altså vs, at 0. Dt r kk hlt ukomplcrt: lm lm lm roblmt r, at 0 lm og lm. V har altså n klasssk og uovrskulg " 0 " -stuaton. V kan brug t trck, som v llrs først kommr tl at bgrund nærmr snr smstrt 3. l Hosptals rgl. ørst skrvr v ldt om: lm lm. Hr r d to grænsværdr lm og stadg lm. V har nu n lgså klasssk og først omgang lgså uovrskulg " " -stuaton, mn hr grbr l Hosptals rgl, dr kort sgr: L HOSITALS REGEL Hvs g f a lm har dn ubstmt form " " llr " 0 0 ", så gældr g f g f a a ' ' lm lm, hvs dnn grænsværd ksstrr.

Var V får nu lm og drmd: π lm 00 0 ( ) 0 ( ) Var( ) σ. lm. lm SÆTNING 5 En standard-normalfordlt stokastsk varabl ~ N( 0, ) Φ ( t) t t ϕ dt dt dt. π π har fordlngsfunktonn Bvs Dt følgr umddlbart af sætnng. V kan kk udtrykk Φ vd hjælp af smpl funktonr. Mn funktonn r tabllagt og fnds også f.ks. på vors TI83 jf. s. 5. Jf. sætnng kan v f.ks. brgn ntrvalsandsynlghdr for n standard- ~ N 0, : normalfordlt stokastsk varabl ( ) Φ Φ 0, 687 ( ) Φ Φ 0, 687 vd hjælp af TI-83 [DISTR] [DISTR] [:normalcdf(] [(-)] [] [,] [] [,] [0] [,] [] [)] [] notaton dsplay: normalcdf(-,,0,) D to sdst paramtr r jf. s. 5 hr faktsk ovrflødg. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 9

Øvls 6 Btragt n standard-normalfordlt stokastsk varabl ~ N( 0, ) sandsynlghdr ( 3) 3,3 0, 5 ( >). Brgn følgnd NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 0

NORMALORDELING, N(,) SÆTNING 6 Hvs r n standard-normalfordlt stokastsk varabl, ~ N( 0,) og σ R og µ R så har dn stokastsk varabl σ µ mddlværdn E ( ) µ og sprdnngn σ σ. Bvs Sætnng 6 r n smpl omformulrng af dl af sætnng 3. NORMALORDELING DEINITION En stokastsk varabl, dr kan skrvs på formn σ µ, hvor σ R og µ R og r n standard-normalfordlt ~ N 0, stokastsk varabl, sgs at vær normalfordlt ( µ,σ ) ~ N( µ,σ ). N og v skrvr kort SÆTNING 7 En normalfordlt stokastsk varabl ~ N( µ,σ ) ( y) Φ har fordlngsfunktonn y µ, hvor Φ r dn sætnng 5 bskrvn funkton, σ og sandsynlghdsfordlngn (frkvnsfunktonn) ( y) yµ ( yµ ) µ y σ σ f ϕ. σ σ σ π πσ NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s.

Bvs ølgr lglds umddlbart vd n smpl omformulrng af dl af sætnng 3. Dr fnds t spclt normalfordlngspapr tl ndtgnng af grafr for sådann fordlngsfunktonr. S hrom f.ks. GDS, s. 44-60. Eksmpl Intrvalsandsynlghdr for n normalfordlt stokastsk varabl ~ N( 3,7 ) brgns vd hjælp af sætnng 7, f.ks.: 3 3 ( ) Φ Φ Φ Φ 7 7 7 7 Φ 0,4 Φ 0,9 0,444 0,386 0, vd tablopslag llr 058 ( ) for ~ N( 3,7 ) vd hjælp af TI-83 [DISTR] [DISTR] [:normalcdf(] [] [,] [] [,] [3] [,] [7] [)] [] notaton dsplay: normalcdf(,,3,7) rsultat dsplay:.055659338 kan paramtrrækkfølgn r altså normalcdf(ndr ntrvalgræns, øvr ntrvalgræns, mddlværd, sprdnng). hr får v altså ( ) 0, 0557 Øvls 7 Btragt n normalfordlt stokastsk varabl sandsynlghdr ~ N, 4. Brgn følgnd ( 3) 3 (,3) 0, 5 > NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s.

Eksmpl En af ntrvalgrænsrn kan vær dn ukndt, når v kggr på ~ N 0,. ntrvalsandsynlghdr for n normalfordlt stokastsk varabl ( 3,7 ) V kan løs problmt vd hjælp af lommrgnrn TI83: Vd at tgn grafrn normalcdf(,,3,7) altså for n funkton g ( ) 0, altså for n funkton h 0,, f.ks. vd hjælp af [GRAH] og drftr brug [nd] [CALC] [5:ntrsct] og f.ks. gættt tl at fnd skærngspunkt mllm d to grafr, får v da løsnngn, 785 dsplay notaton: Intrscton.784873. Dt svarr tl at s på grafrn og fnd -koordnatn for skærngspunktt. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 3

V kunn også vælg n mr brgnngsmæssg tlgang tl opgavn: V skal løs lgnngn (md hnsyn tl ): Omrgnngn ovnfor fra ( ) 0, ( ) 0, 3 3 Φ Φ 0, 7 7 3 Φ 0, Φ 0, 0,3875 0,4875 7 7 3 Φ Φ Φ ( 0,4875) 7 3 0,03 7,785 tl Φ følgr sætnng 7. Da Φ r n voksnd funkton Dm ϕ og følglg r njktv, har dn n ftrsom ϕ jf. øvls 5 r postv hl omvndt funkton Φ. Da Φ og Φ r hnandns omvndt, har v ( Φ( y )) y Dtt r anvndt ovnfor. Hr har v brugt TI83 tl at brgn Φ : normalcdf(-e99,-/7,0,) 7 Φ 0,4875 : nvnorm(0.4875). nvnorm fnds vd: [nd] [DISTR] [DISTR] [3:nvNorm(] Når v bnyttr lommrgnrn, bhøvr v kk at rgn om tl Φ. Også voksnd og njktv og har drfor n omvndt funkton Hr har v brugt TI83 tl at brgn : normalcdf(-e99,-,3,7) ( 0,4875) : nvnorm(0.4875,3,7).. V får så ( ) 0, ( ) 0, ( ) 0, 0, 0, 0,3875 0, 4875 ( 0,4875),785 Φ. r D to sdst paramtr angvr bgg tlfæld mddlværdn µ 3 og sprdnngn 7 ~ N 3,7 v arbjdr md. σ for dn normalfordlng NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 4

å tlsvarnd måd kunn man løs n opgav, hvor mddlværdn llr sprdnngn var ukndt størrlsr. S f.ks. GDS, s. 54-55. Øvls 8 or n normalfordlt stokastsk varabl md ukndt mddlværd ~ N( µ,5 ) gældr følgnd ntrvalsandsynlghd: ( 6) 0,. nd µ. 3 Lad os drnæst fasthold følgnd agttagls: SÆTNING 8 or n normalfordlt stokastsk varabl ~ N( µ,σ ) ( µ ) ( µ cσ µ cσ ) Φ( c) Φ( c) Φ( c) hvor c R gældr Bvs Da ~ N( µ,σ ) stokastsk varabl, ~ N( 0, ) ksstrr dr pr. dfnton (s. 0) n standard-normalfordlt, så σ µ. V får så jf. sætnng 7: µ µ ( µ ) Φ Φ( 0 ). σ V kunn altrnatvt hav argumntrt udfra n obsrvaton af, at f r symmtrsk omkrng lnn md lgnngn µ og aralt undr grafn, ovr -aksn og tl vnstr for dnn ln drfor må vær halvdln af dt samld aral mllm graf og -aks, altså. µ cσ µ µ cσ µ Φ σ σ ( µ cσ µ cσ ) Φ Φ( c) Φ( c). NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 5

Hvs v sr på grafn for Φ, opdagr v at dn r symmtrsk omkrng punktt 0,. Hraf følgr, at Φ( ) Φ. Symmtrn r n følg af, at ϕ jf. øvls 5 r n lg funkton. S fgurn: Hraf følgr: ( µ cσ µ cσ ) Φ( c) Φ( c) Φ( c) ( Φ( c) ) Φ( c). Eksmpl ( cσ µ cσ ) Φ( c) Φ( c) ~ N( 0,) omformulrs tl: µ kan md σ µ og ( µ cσ µ cσ ) ( µ cσ σ µ µ cσ ) ( cσ σ cσ ) ( c c).ks. fndr v: ( µ σ µ σ ) Φ Φ ( ) 0, 687 ( µ σ µ σ ) Φ Φ( ) ( ) 0, 9545 ( µ 3σ µ 3σ ) Φ( 3) Φ( 3) ( 3 3) 0, 9973.ks. dt sdst fndr v på TI83 md ndtastnngn normalcdf(-3,3,0,). Som tdlgr nævnt kan man vælg at s bort fra ndtastnngn af d to sdst paramtr. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 6

Jf. sætnng 8 kunn v også rgn ( µ 3σ µ 3σ ) Φ( 3) Φ( 3) Φ( 3) 0, 9973 Dt kunn ndtasts på TI83: [*] normalcdf(-e99,3,0,)-. I sammnhæng md normalfordlt stokastsk varabl talr man undrtdn om,64σ ntrvallr og,58σ ntrvallr. Dt hængr sammn md følgnd agttagls: ( µ,64σ µ,64σ ) Φ(,64 ) Φ(,64) (,64,64 ) 0,8990 0,90 ( µ,58σ µ,58σ ) Φ(,58) Φ(,58) (,58,58) 0,990 0,99 Vd n vlkårlg normalfordlng r dt altså sådan, at man kan rgn md at fnd 90 % af all obsrvatonr ndnfor n afstand på højst,64 gang sprdnngn fra mddlværdn og 99 % af all obsrvatonr ndnfor n afstand på højst,58 gang sprdnngn fra mddlværdn. Mr korrkt formulrt: at n nklt obsrvaton md n sandsynlghd på 90 % lggr ndnfor n afstand på højst,64 gang sprdnngn fra mddlværdn og tlsvarnd md n sandsynlghd på 99 % ndnfor n afstand på højst,58 gang sprdnngn fra mddlværdn. Bnomalfordlng og normalfordlng Btragt f.ks. n bnomalfordlt stokastsk varabl ~ b( 5;0,4 ) prmærsandsynlghd 0, 4. md længd 5 og NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 7

Som bkndt har dn mddlværd E( ) 5 0,4 6 σ 50,4( 0,4) 3,6, 8974. σ µ og sprdnngn Lad os btragt n normalfordlt stokastsk varabl md samm mddlværd og ~ N 6; 3,6. samm sprdnng, altså n stokastsk varabl å fgurn ovnfor s. 6 r ndtgnt punktrn ( f ), for at llustrr dn (dskrt) bnomalfordlt stokastsk varabls sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) og samtdg grafn for dn (kontnurt) normalfordlt stokastsk f. varabls sandsynlghdsfordlng (frkvnsfunkton) y -værdrn brgns som bkndt vd: f f 5 ( ) K 0,4 ( 0,4) for 0,,,..., 5 6 ϕ 3,6 3,6 5, π 3,6 ( ) ( 6) 6 3,6 7, π 7, Dt r øjnfaldnd, hvor godt punktrn fra bnomalfordlngn hr s s. 6 passr tl kurvn for normalfordlngn. Dt r mdlrtd kk altd tlfældt. og * ~ N(,5;,35 ) or * ~ b( 5;0, ) md ovrnsstmmnd µ * og σ * ss ( udsnt) følgnd stuaton md størr afvglsr, spclt markant for 0 : NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 8

Man kan prakss rgn md god ovrnsstmmls mllm ~ b( q, p ) og ~ N ( µ,σ ), hvs mddlværd og sprdnng r fælls, altså hvs µ q p og q p ( p) og hvs båd q p > 5 µ og ( p) > 5 q. σ, Dtt vl som rgl vær opfyldt for stor q. Dtt r t argumnt for følgnd: SÆTNING 9 DMovr-Laplac s GRÆNSEVÆRDISÆTNING (tysk: Laplac-Bdngung) or stor værdr af q kan n bnomalfordlt stokastsk varabl ( q p ) ~ b, md tlnærmls anss for at vær normaltfordlt ( q p, q p ( p) ) ~ N. V huskr fra vors tdlgr bskrvls af vss dskrt fordlngr, at bnomalfordlngn undr bstmt forudsætnngr r sammnlgnlg md dn hyprgomtrsk fordlng og osson-fordlngn. Dss arvr altså undr d dr og d hr nævnt forudsætnngr n sammnlgnlghd md normalfordlngn. Man kan brug normalfordlngstlnærmlsn tl bnomalfordlngn tl at brgn tlnærmd værdr af punkt- og ntrvalsandsynlghdr. Lad os s på ~ b( 5;0,4 ) Af dn sr v f.ks. og ~ N( 6; 3,6 ) ( ) f f f ( t) og tgnngn ovnfor s. 6 gn: dt 6 6 Φ Φ Φ 3,6 3,6 0,037 (,8447 ) Φ(,377) Tl sammnlgnng vd n drkt brgnng bnomalfordlngn: ( ) 0, 09. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 9

NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 30 Md n gnralsrng af ksmplt får v: SÆTNING 0 Gnrlt gældr for p q b, ~ og p p q p q N, ~, hvor q r stor: 0,,,3,... Φ Φ for p qp qp p qp qp Md gntagn anvndls hraf får v: 4 3 4 4 4 3 3 4 4,377 0,7906 3,6 6 3,6 6 4 Φ Φ Φ Φ 0,057 Tl sammnlgnng vd n drkt brgnng bnomalfordlngn: 0, 4. Md n gnralsrng af ksmplt får v: SÆTNING Gnrlt gældr for p q b, ~ og p p q p q N, ~, hvor q r stor: b a a b b a 0,,,3,..., Φ Φ b a for p qp qp a p qp qp b

Konfdnsntrvallr Eksmpl (kndt p, konkluson udfra hlhdn om stkprøvn) Lad os s på t parts tlslutnng blandt.000.000 vælgr. Lad os btgn partts stmmandl md p. Lad os sg, at v på n llr andn måd VED, at p 0,40. Lad os forstll os, at v spørgr.000 tlfældg vælgr, om d vl stmm på partt llr j. Lad vær dn stokastsk varabl, dr angvr antallt af partts vælgr blandt d adspurgt.000. Hvs v fndr d.000 adspurgt vælgr som n stkprøv ~ b.000; 0,40. md tlbaglægnng vl dr gæld Hvs v stdt fndr d.000 adspurgt vælgr som n stkprøv udn tlbaglægnng vl dr gæld ~ h.000, 400.000,.000.000. Jf. vors tdlgr sammnlgnng af dn hyprgomtrsk fordlng og bnomalfordlngn vd v, at da stkprøvn r mgt mndr nd dn samld vælgrpopulaton,.000 <<.000.000, r ovrnsstmmlsn mllm d to fordlngr god. V kan altså uanst om v tagr stkprøvn md llr udn tlbaglægnng, rgn md udgangspunkt ~ b.000; 0,40. fordlngn Da båd 400 > 5 og 600 > 5vd v fra vors sammnlgnng af bnomal- og normalfordlngn s. 7ff, at dr følglg md god tlnærmls gældr ~ N( 400, 40 ), hvor paramtrn r fundt som µ 0,4. 000 og σ 0,40 0,60.000 40 5,49. Ud fra n mddlværdbtragtnng vl v altså forvnt, at fnd 400 af partts vælgr blandt d adspurgt.000. Dt btydr mdlrtd kk, at dt vl vær spclt usandsynlgt, at fnd f.ks. 399 llr 40 af partts vælgr blandt d adspurgt.000. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 3

ra sætnng 8 og d ftrfølgnd ksmplbrgnngr vd v, at ( 400,64 5,49 400,64 5,49) ( 375 45) 0, 90. Md 90 % sandsynlghd fndr v altså mllm 375 og 45 af partts vælgr stkprøvn. Tlsvarnd: ( 400,585,49 400,58 5,49) ( 360 440) 0, 99. Md 99 % sandsynlghd fndr v altså mllm 360 og 440 af partts vælgr stkprøvn. Eksmpl (ukndt p, konkluson udfra stkprøvn om hlhdn) Lad os som ovnfor gn s på t parts vælgrtlslutnng blandt.000.000 vælgr. Lad os btgn partts stmmandl md p. I prakss r valgstkprøvr særlgt ntrssant ØR t valg, altså n stuaton, hvor v IKKE kndr størrlsn af partts andl. or at få t ndtryk af p kunn v spørg.000 tlfældg vælgr, om d vl stmm på partt llr j. Lad vær dn stokastsk varabl, dr angvr antallt af partts vælgr blandt d adspurgt.000. Som ovnfor gældr b(.000, p ) n god tlnærmls tl ~ h(.000, p.000.000,.000.000 ) ~ ntn drkt llr som. Slv for mgt små llr mgt stor værdr af p, altså f.ks. for 0,0 < p < 0, 99, vl dr gæld, at båd p.000 > 5 og ( p ).000 > 5. ra vors sammnlgnng af bnomal- og normalfordlngn s. 7ff vd v, at dr følglg md god ~ N µ,σ, hvor µ p. 000 og tlnærmls gældr σ p ( p). 000. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 3

Lad os sg, at 350 af d.000 adspurgt sgr, at d vl stmm på partt. 350 Et fornuftgt gæt vl drfor vær p 0, 35..000 Jf. ovnfor r dt mdlrtd klart, at 350 hllr kk nødvndgvs r n spclt usandsynlg værd for, slv om p vrklghdn skull antag n andn værd. (*) V kan vælg at btragt d ydrst 5 % tl hvr sd som spclt usandsynlg: Og v kan spørg os slv, for hvlk værdr af p 350 dn ovnfor bskrvn forstand kk r spclt usandsynlg. Hvs dn obsrvrd værd af, d 350, lggr lg på kantn tl at vær n usandsynlg værd, må dr jf. sætnng 8 og d ftrfølgnd ksmplbrgnngr gæld: 350 µ ±, 64σ ( p). 000 ( p). 000 350.000 p ±,64 p.000 p 350 ±,64 p (.000) (.000 350) ±,64 p ( p) p p.500 700.000 p,706 ( p p ). 000.000.000.000.000 p.500 700.000 p.706 p.706 p.00.706 p 70.706 p.500 0 p 0,356 p 0,375 NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 33

En stkprøv md 350 stmmr tl partt blandt d.000 adspurgt vælgr r altså n rmlg sandsynlg værd, hvs partts vælgrandl dn samld grupp på.000.000 vælgr lggr ntrvallt [ 0,356; 0,375 ], hvs partts rll tlslutnng altså lggr mllm 3,56 % og 37,5 %. Ud fra stkprøvn må v konkludr, at partts tlslutnng lggr dt anført ntrval [ 0,356; 0,375 ]. Dtt ntrval kaldr v 90 %-konfdnsntrvallt. Stkprøvn md værdn 350 for dn stokastsk varabl r altså tlfrdsstllnd (draf ordt konfdns- ) st forhold tl n rl (mn ukndt) vælgrtlslutnng dt anført ntrval. Stkprøvn må drmod sgs at stå modsætnng tl n antagls om at partts vælgrtlslutnng skull vær f.ks. 40 % llr 30 %. I stdt for at arbjd på dtt 90 %-konfdnsnvau kunn v vælg at arbjd på t 99 %-konfdnsnvau. Dt svarr tl (*) ovnfor at sg, at v btragtr d ydrst 0,5 % tl hvr sd som spclt usandsynlg. Dn lgnng v skal kgg på, r så: 350 µ ±, 58σ p 0,3 p 0,3898 [,3; 0,3898 ] 0 r altså 99 %-konfdnsntrvallt. Ud fra stkprøvn må v konkludr, at partts tlslutnng lggr 0,3; 0,3898. ntrvallt [ ] å t 99 %-konfdnsnvau r 350 altså n rmlg sandsynlg værd, hvs partts vælgrandl dn samld grupp på.000.000 lggr dt anført ntrval, hvs partts rll tlslutnng altså lggr mllm 3, % og 38,98 %. Øvls 9 Gnnmrgn ksmplt ovnfor md ukndt p, dt v forstllr os n størr stkprøv på (rundspørg blandt) 0.000 vælgr. Lad os antag, at 3.500 af d adspurgt sgr, at d vl stmm på partt. nd 90 %- og 99 %-konfdnsntrvallrn svarnd hrtl. NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 34

Rgrssonsanalys Eksmpl Lad os forstll os, at v har fortagt n rækk samtdg målngr af to forskllg størrlsr. [] y[],40 4,0 3,40 8,9 3 9,0 36,0 4 3,0 5,49 5 4,0 9,40 6 5,30 7,48 7 3,80 8, 8 6,40 7,5 9 9,30 35,95 0,80 5,7 9,40 35,55,70 5,0 3 9,30 36,30 4 8,80 3,06 5 9,90 34,50 6,0 5,78 7,0 4,63 8 3,0 6,77 9 9,40 34,85 0 7,30 8,6 9,50 34,79,0,90 3 9,90 33,03 4 8,30 3,90 5 7,40 9,78 I tablln hr vd sdn af nummrrr vors nd dss målngspar, mns d sammnhængnd målngspar udgørs af og y. Hvs v som ndnfor ndtgnr d sammnhængnd målngr som punktr y, t koordnatsystm, kan v vt. få n dé om, at dr mulgvs bstår n tlnærmlssvs lnær sammnhæng mllm d to størrlsr af typn y α β. 60,00 50,00 40,00 y[] 30,00 0,00 0,00 0,00 0,00,00 4,00 6,00 8,00 0,00,00 [] NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 35

V søgr ftr n gnrl mtod tl n sådan stuaton at bstmm d to paramtr α og β. V har altså n sr af målngr y, for,,3,..., n, dt vl sg alt n sammnhængnd målngr af to størrlsr, og v forvntr n tlnærmlssvs lnær sammnhæng mllm d to størrlsr af typn y α β. Brgnngstknsk kan dt vær n fordl, at nulstll målngrn md drs gnnmsntsværd. n n Md µ E( ) vl dt sg, at v sr på ( µ, y ) oprndlg målngr y,. stdt for d Eksmpl (fortsat) []-E y[] -4,0 4,0-3,0 8,9 3,69 36,0 4-3,3 5,49 5 -, 9,40 6 -, 7,48 7 -,6 8, 8-0,0 7,5 9,89 35,95 0-3,6 5,7,99 35,55-3,7 5,0 3,89 36,30 4,39 3,06 5 3,49 34,50 6 4,79 5,78 7-4,3 4,63 8-3, 6,77 9,99 34,85 0 0,89 8,6 3,09 34,79-4,3,90 3 3,49 33,03 4,89 3,90 5 0,99 9,78 I dt allrd bskrvn ksmpl sr dt sådan ud: n E(-E) E 5 0,00 6,90 NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 36

60,00 50,00 40,00 y[] 30,00 0,00 0,00 0,00-6,00-4,00 -,00 0,00,00 4,00 6,00 []-E Md dss nulstlld data forvntr v altså n tlnærmlssvs lnær sammnhæng af typn y a ( µ ) b. Vd omrgnng sr v lt: ( ) b y a µ y a a µ y a a µ b b V har altså følgnd omrgnng mllm paramtrn for dn oprndlg og dn nulstlld lnær sammnhæng: α a og β a µ b Vors problm r altså nu kk løst, mn ændrt tl at fnd n gnrl mtod tl n sådan stuaton at bstmm d to paramtr a og b. V kan fnd d bdst paramtr a og b vd at mnmr summn af kvadratt på d lodrtt afstand mllm y værdrn og dn rtt ln y a b : n ( y a( µ ) b) Dtt gørs md a n ( y µ )( µ ) n ( µ ) og b µ, hvor µ E( ) y n n NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 37

svarnd tl n ( y µ )( µ ) α og β a µ b a µ µ a n ( µ ) Eksmpl (fortsat) I ksmplt ovnfor kan brgnngrn s ud som følgr: [] y[] []-E y[]-e (y[]-e) ([]-E) ([]-E)^,40 4,0-4,0 -,70 50,940 6,096 3,40 8,9-3,0-7,98 4,079 9,07 3 9,0 36,0 3,69 9, 4,508 7,53 4 3,0 5,49 4-3,3 -,4 37,7979 0,9693 5 4,0 9,40 5 -, -7,49 6,5754 4,899 6 5,30 7,48 6 -, 0,58-0,6479,365 7 3,80 8, 7 -,6-8,68,6758 6,85 8 6,40 7,5 8-0,0 0,6-0,0074 0,000 9 9,30 35,95 9,89 9,05 6,35 8,3405 0,80 5,7 0-3,6 -,9 40,46 3,0465 9,40 35,55,99 8,65 5,8599 8,98,70 5,0-3,7 -,80 43,799 3,7789 3 9,30 36,30 3,89 9,40 7,43 8,3405 4 8,80 3,06 4,39 5,7,3378 5,705 5 9,90 34,50 5 3,49 7,60 6,509,66 6,0 5,78 6 4,79 5,88 3,959,949 7,0 4,63 7-4,3 -,7 5,8970 8,5933 8 3,0 6,77 8-3, -0,3 3,54 0,369 9 9,40 34,85 9,99 7,95 3,7564 8,98 0 7,30 8,6 0 0,89,7,57 0,7885 9,50 34,79 3,09 7,89 4,373 9,5357,0,90-4,3-4,00 60,355 8,5933 3 9,90 33,03 3 3,49 6,3,3905,66 4 8,30 3,90 4,89 5,00 9,4449 3,5645 5 7,40 9,78 5 0,99,89,850 0,976 n E E n E(-E) E(-E) sum sum 5 6,40 6,8974 5 0,00 0,00 73,3 33,0064 sum/sum 3,378 a y 3,378 (-E) 6,8974 b alfa bta y 3,378 6,7780 NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 38

V fndr altså sammnhængn ( ) b 3,378 ( 6,40) 6, 8974 y a µ svarnd tl y α β 3,378 6,7780 Hrundr r d målt værd-par (, y ) afsat som punktr t koordnatsystm sammn md brgnd punktr md udgangspunkt d samm, dt vl sg (, α β ). 60,00 50,00 40,00 30,00 0,00 0,00 0,00 0,00,00 4,00 6,00 8,00 0,00,00 NORMALORDELING 3MAT (JL) 30. 8. 004 s. 39