Bài giảng XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ Chương 4 LÝ THUYẾT MẪU Bài giảng XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ Chương 4 LÝ THUYẾT MẪU Thạc sĩ Nguyễn Công Nhựt Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Ngày 12 th.1. Trung bình mẫu ngẫu nhiên2. Tỉ lệ mẫu ngẫu nhiên3. Phương sai mẫu ngẫu nhiên4. Cách tính các đặc trưng mẫu cụ thể
Trang 1Bài giảng
XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ
Chương 4 LÝ THUYẾT MẪU
Thạc sĩ Nguyễn Công Nhựt Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
Ngày 12 tháng 10 năm 2022
Trang 2XÁC SUẤT VÀ THỐNG KÊ
⋆ Hướng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học
Tài liệu, video bài giảng được đưa lên elearning hàng tuần Sinh viên tải về, in ra và mangtheo khi học Điểm tổng kết môn học được đánh giá xuyên suốt quá trình học
Trang 31 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
8 THỐNG KÊ MÔ TẢ
Trang 41 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
Trang 51 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
8 THỐNG KÊ MÔ TẢ
Trang 61 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
Trang 7LÝ THUYẾT MẪU
NỘI DUNG
4-1 Khái niệm về tổng thể và mẫu
Trang 8Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
NỘI DUNG
4 Trình bày mẫu cụ thể
Trang 102 Mẫu ngẫu nhiên, mẫu cụ thể
Định nghĩa
Mỗi phần tử của mẫu kích thước n đều được chọn ngẫu nhiên, độc lập nên ta cón biếnngẫu nhiên (X1, X2, , Xn)độc lập, cùng phân phối (vì chúng cùng phân phối với X) Tagọi bộ n biến ngẫu nhiên (X1, X2, , Xn) này là một mẫu ngẫu nhiên hay mẫu lý thuyếtkích thước n Ứng với mỗi phép chọn mẫu cụ thể X1=x1, X2 =x2, , Xn =xn ta đượcmột bộ giá trị ( 1, x2, , xn)gọi là mẫu cụ thể hay mẫu thực nghiệm
•Lý do chọn mẫu: Không đủ kinh phí, sai số trong điều tra toàn thể, mẫu đủ lớn sẽ ngoại suy
ra toàn quần thể
Trang 113 Các kỹ thuật chọn mẫu ngẫu nhiên
3.1 Chọn mẫu ngẫu nhiên đơn giản
⋆ Là mẫu mà tất cả các thể trong quần thể có cùng cơ hội để chọn vào mẫu
Lập danh sách toàn bộ những đơn vị mẫu trong quần thể
Sử dụng phương pháp “bốc thăm” hoặc sử dụng bảng số ngẫu nhiên để chọn đơn vị mẫu
Ưu điểm: Cách làm đơn giản, tính đại diện
cao Có thể lòng vào các kỷ thuật chọn
mẫu khác
Hạn chế: Cần phải có khung mẫu Các cáthể được chọn vào mẫu có thể phân bố tảnmạn
Hình:
Trang 123 Các kỹ thuật chọn mẫu ngẫu nhiên
3.2 Chọn mẫu phân nhóm
nhóm lấy ra một mẫu ngẫu nhiên
dùng khi trong tổng thể có những sai khác lớn
Trang 133 Các kỹ thuật chọn mẫu ngẫu nhiên
3.3 Chọn mẫu chùm (cụm)
⋆ Là phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên từ các tập con của tổng thể, được gọi là cácchùm Mỗi phần tử của tổng thể chỉ được chọn vào một chùm, mỗi chùm cố gắng saocho có độ phân tán cao như tổng thể và đồng đều về quy mô
⋆ Phương pháp này có thể tiết kiệm chi phí và thời gian, nhưng sai số chọn mẫu cao hơncác phương pháp trên
Hình:
Nguyen Cong Nhut Xác suất và thống kê Ngày 12 tháng 10 năm 2022 13 / 42
Trang 143 Các kỹ thuật chọn mẫu ngẫu nhiên
3.4 Chọn mẫu có suy luận
⋆ Phương pháp chọn mẫu này dựa trên ý kiến chuyên gia về đối tượng nghiên cứu Nhượcđiểm của phương pháp này là khó đảm bảo tính khách quan
Trang 154 Trình bày mẫu cụ thể
4.1 Bảng phân phối thực nghiệm (không ghép lớp)
⋆ Khi mẫu có nhiều giá trị trùng nhau, ta trình bày số liệu dưới dạng bảng gồm hai dòng,dòng trên ghi các giá trị khác nhau của X tăng dần, dòng dưới ghi số lần xuất hiện (tầnsố) tương ứng của các giá trị này
Bảng phân phối tần số thực nghiệm
Trang 16Bảng phân phối tần số, tần suất thực nghiệm
Thời gian Tần số Tần suất
Trang 174 Trình bày mẫu cụ thể
4.2 Bảng phân phối thực nghiệm ghép lớp
•Khi kích thước mẫu lớn, các giá trị của mẫu khá gần nhau người ta gom các giá trị mẫuthành các lớp, những giá trị gần nhau được xếp vào một lớp và lập bảng phân phối thực nghiệmghép lớp
•Đối với dữ liệu định lượng mà đặc điểm quan tâm có nhiều biểu hiện
• Đối với dữ liệu có nhiều biểu hiện thì việc liệt kê từng biểu hiện giống như trên khôngcòn phù hợp mà bảng tần số khá dài dòng Để thuận tiện người ta tiến hành phân tổ dữ liệu
•Phương pháp phân tổ dữ liệu:
- Các tổ không được trùng nhau, một quan sát bất kỳ chỉ thuộc về một tổ
- Tất cả các tổ được phân chia phải đảm bảo bao quát hết tất cả các giá trị hiện có củatập dữ liệu
- Tránh không để tổ rỗng do không có quan sát nào thuộc về tổ
•Các bước thực hiện phân tổ:
Xác định số tổ cần chia k (không có quy định chính xác về số tổ cần chia là bao nhiêunhưng theo kinh nghiệm người ta thấy nên chia từ 5 đến 15 tổ) Công thức phân chia số tổ
k = (2×n)1
Trang 18k số tổ cần chia
Tổ thứ nhất: ( min; xmin+h)
Tổ thứ hai:( min+h; xmin+2h)
Đếm các giá trị quan sát vào tổ
Trường hợp giá trị bằng đúng cận trên của tổ thì ta xếp giá trị đó vào tổ kế tiếp, tức là cậndưới giá trị đó vào tổ kế tiếp, tức là cận dưới ≤xi < cận trên
Để đơn giản ta có thể lập bảng phân phôi tần số như sau:
Mỗi nhóm (lớp) có bề rộng bằng nhau,
Trang 204 Trình bày mẫu cụ thể
4.3 Bảng phân phối thực nghiệm (không ghép lớp)
Bảng phân phối xác suất
X x1 x2 · · · xk
pi p1 p2 · · · pk
Vớin1+n2+ · · · +nk =n
Trang 214 Trình bày mẫu cụ thể
4.4 Biểu đồ
⋆ Các loại biểu đồ sẽ mô tả số liệu mẫu một cách rõ ràng và trực quan hơn, nhằm giúpchúng ta đánh giá sơ bộ ban đầu về tổng thể Các loại biểu đồ này có thể dễ dàng thựchiện trong các phần mềm như Excel, SPSS, R,
Ví dụ 4
Năm 2006, Tuổi trẻ Online có làm cuộc khảo sát về bình chọn Quốc hoa Việt Nam, kết quả
thu được như sau
Trang 224 Trình bày mẫu cụ thể
4.4 Biểu đồ
Trang 244 Trình bày mẫu cụ thể
4.4 Biểu đồ
Hình:
Trang 254 Trình bày mẫu cụ thể
4.4 Biểu đồ
Hình:
Trang 264 Trình bày mẫu cụ thể
4.4 Biểu đồ
Trang 27Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
NỘI DUNG
1 Trung bình mẫu ngẫu nhiên
2 Tỉ lệ mẫu ngẫu nhiên
4 Cách tính các đặc trưng mẫu cụ thể
Trang 281 Trung bình mẫu ngẫu nhiên
Trang 292 Tỉ lệ mẫu ngẫu nhiên
⋆ Ta mô tả tổng thể bằng biến ngẫu nhiênX nhận hai giá trị:X =1 nếu phần tử có thuộc
Trang 303 Phương sai mẫu ngẫu nhiên
⋆ Phương sai mẫu: Sˆ2 = n1
⋆ Độ lệch chuẩn của mẫu:Sˆ = √Sˆ2
S2
⋆ Tính chất: E(S2) =σ2; E(Sˆ2) = n−n1σ2
Trang 314.1 Với mẫu cho bởi bảng pp thực nghiệm không ghép lớp
Trang 344.2 Với mẫu cho bởi bảng phân phối thực nghiệm ghép lớp
Trang 354.2 Với mẫu cho bởi bảng phân phối thực nghiệm ghép lớp
Ví dụ 6
Khảo sát năng suất của một giống lúa ở một tỉnh thành ta được kết quả sau:
Năng suất (tạ/ha) 60-65 65-70 70-75 75-80
Trang 364.2 Với mẫu cho bởi bảng phân phối thực nghiệm ghép lớp
Trang 374.3 Với mẫu cho bởi bảng pp thực nghiệm không ghép lớp
Bảng phân phối xác suất
Trang 391 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
8 THỐNG KÊ MÔ TẢ
Trang 401 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
Trang 411 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN
8 THỐNG KÊ MÔ TẢ
Trang 421 KHÁI NIỆM CƠ BẢN LÝ THUYẾT XÁC SUẤT
2 BIẾN NGẪU NHIÊN
3 MỘT SỐ PHÂN PHỐI XÁC SUẤT THÔNG DỤNG
4 LÝ THUYẾT MẪU
Bài 1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG THỂ VÀ MẪU
Bài 2 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MẪU NGẪU NHIÊN
5 ƯỚC LƯỢNG THAM SỐ THỐNG KÊ
6 KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT CHO MỘT THAM SỐ THỐNG KÊ
7 HỒI QUY VÀ TƯƠNG QUAN