Точные значения коэффициентов для определения толерантных интервалов в случае нормального распределения
В данном приложении приведены точные формулы коэффициентов , используемых при вычислении границ толерантных интервалов в случае единственной выборки из нормального распределения. Ниже предполагается, что объем выборки из равен . Пусть и - выборочные среднее и стандартное отклонение соответственно. Предположим, что оценки и получены по одной и той же выборке и в этом случае случайная величина подчиняется -распределению с степенями свободы. Но может быть получена независимая оценка стандартного отклонения с -степенями свободы, где обычно более . Например, такое может быть в том случае, когда для определения оценки стандартного отклонения использовано несколько независимых выборок из совокупности с одинаковым стандартным отклонением. Для данной ситуации точные формулы можно легко изменить.
Таблица A.1
Тип интервала | Среднее | Стандартное отклонение | Обозначение коэффициента |
Односторонний | Известно | Неизвестно | |
Двусторонний | Известно | Неизвестно | |
Односторонний | Неизвестно | Известно | |
Двусторонний | Неизвестно | Известно | |
Односторонний | Неизвестно | Неизвестно |
A.1 Односторонний толерантный интервал. Среднее известно, стандартное отклонение неизвестно
Интервал (, ] накрывает долю совокупности , и если
,
то интервал (,] накрывает долю совокупности, превосходящую . Коэффициент определяют так, чтобы это происходило с вероятностью , т.е.
. (A.1)
Распределение представляет собой распределение случайной величины с степенью свободы, поэтому в соответствии с (A.1)
;
таким образом
. (A.2)
Здесь представляет собой квантиль уровня -распределения с степенью свободы, таким образом это значение, которое случайная величина превышает с вероятностью .
Величина в формуле (A.2) представляет собой коэффициент .
A.2 Двусторонний толерантный интервал. Среднее известно, стандартное отклонение неизвестно
Интервал [, ] накрывает долю совокупности , и если
,
то интервал [, ] накрывает долю совокупности, превосходящую . Коэффициент определяют так, чтобы это происходило с вероятностью , т.е.
. (A.3)
Распределение представляет собой распределение случайной величины с степенью свободы, поэтому в соответствии с (A.3)
;
таким образом