Chi-Quadrat-Verteilung – Wikipedia

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Chi-Quadrat-Verteilung – Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Chi-Quadrat-Verteilung
Chi-Quadrat-Verteilung
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Die Chi-Quadrat-Verteilung ist eine stetige Wahrscheinlichkeitsverteilung über der
Menge der positiven reellen Zahlen.
Dichten der Chi-Quadrat-Verteilung mit verschiedenen
Freiheitsgraden n
Im Allgemeinen ist mit „Chi-Quadrat-Verteilung“ die zentrale Chi-Quadrat-Verteilung gemeint. Ihr einziger Parameter n kann, muss aber nicht, eine natürliche
Zahl sein und heißt ihre Zahl der Freiheitsgrade.
Die Chi-Quadrat-Verteilung berechnet die Wahrscheinlichkeit des Auftretens bestimmter Werte der Summe unabhängiger quadrierter standardnormalverteilter
Zufallsvariablen, wie sie beispielsweise in der Ermittlung der Varianz einer Stichprobe auftreten können. Sie findet außerdem Anwendung beim
Chi-Quadrat-Test.
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Beziehung zu anderen Verteilungen
Beziehung zur Gammaverteilung
Die Chi-Quadrat-Verteilung ist ein Spezialfall der Gammaverteilung. Ist
, so gilt
Beziehung zur Normalverteilung
Die Summe
Zufallsvariablen
von n unabhängigen quadrierten standardnormalverteilten
genügt einer Chi-Quadrat-Verteilung
mit n Freiheitsgraden.
Für
ist
näherungsweise standardnormalverteilt.
Für n > 100 ist die Zufallsvariable X näherungsweise normalverteilt, mit Erwartungswert n und
Standardabweichung
.
Beziehung zur Exponentialverteilung
Eine Chi-Quadrat-Verteilung mit 2 Freiheitsgraden ist eine Exponentialverteilung
mit dem
Quantile einer Normalverteilung und einer
Chi-Quadrat-Verteilung
Parameter λ = 1 / 2.
Beziehung zur Erlang-Verteilung
Eine Chi-Quadrat-Verteilung mit 2n Freiheitsgraden ist identisch mit einer Erlang-Verteilung mit n Freiheitsgraden und λ = 1 / 2.
Beziehung zur F-Verteilung
Wenn
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und
unabhängige
-verteilte Zufallsvariablen mit den Freiheitsgraden m und n sind, dann ist der Quotient
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Die Summe
Zufallsvariablen
von n unabhängigen quadrierten standardnormalverteilten
genügt einer Chi-Quadrat-Verteilung
mit n Freiheitsgraden.
Für
ist
näherungsweise standardnormalverteilt.
Für n > 100 ist die Zufallsvariable X näherungsweise normalverteilt, mit Erwartungswert n und
Standardabweichung
.
Beziehung zur Exponentialverteilung
Eine Chi-Quadrat-Verteilung mit 2 Freiheitsgraden ist eine Exponentialverteilung
Parameter λ = 1 / 2.
mit dem
Quantile einer Normalverteilung und einer
Chi-Quadrat-Verteilung
Beziehung zur Erlang-Verteilung
Eine Chi-Quadrat-Verteilung mit 2n Freiheitsgraden ist identisch mit einer Erlang-Verteilung mit n Freiheitsgraden und λ = 1 / 2.
Beziehung zur F-Verteilung
Wenn
und
unabhängige
-verteilte Zufallsvariablen mit den Freiheitsgraden m und n sind, dann ist der Quotient
eine Zufallsvariable, die der F-Verteilung mit den Freiheitsgraden (m,n) genügt.
Beziehung zur stetigen Gleichverteilung
Für gerade n = 2m kann man die
-Verteilung als m-fache Faltung bilden mit Hilfe der gleichmäßig stetige Dichte U(0,1):
,
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F-Verteilung – Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/F-Verteilung
F-Verteilung
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Die F-Verteilung oder Fisher-Verteilung (nach Ronald Aylmer Fisher) oder Fisher-Snedecor-Verteilung ist die Wahrscheinlichkeitsverteilung einer stetigen
Zufallsvariable und ergibt sich als Quotient zweier Chi-Quadrat-verteilter Zufallsvariablen. Sie besitzt zwei unabhängige Freiheitsgrade als Parameter und
bildet so selbst eine zwei-Parameter-Verteilungsfamilie.
Als statistischer Test (F-Test) wird die F-Verteilung verwendet, um festzustellen, ob die Grundgesamtheiten zweier Stichproben in ihrer Varianz wesentlich
unterscheiden (Varianzanalyse).
Eine stetige Zufallsvariable genügt der F-Verteilung F(m,n), wenn sie die
Wahrscheinlichkeitsdichte
Inhaltsverzeichnis
Definition
besitzt. Dabei ist mit Γ(x) die Gammafunktion an der Stelle x bezeichnet.
Eigenschaften
Erwartungswert
Der Erwartungswert ist nur für n > 2 definiert und lautet dann
.
Varianz
Dichtefunktion der F-Verteilung mit ausgewählten Freiheitsgraden m und n
Die Varianz ist nur für n > 4 definiert und lautet dann
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6/18/2009 5:57 PM
Studentsche t-Verteilung – Wikipedia
http://de.wikipedia.org/wiki/Students_t-Verteilung
Studentsche t-Verteilung
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(Weitergeleitet von Students t-Verteilung)
Die Studentsche t-Verteilung (auch Student-t-Verteilung) ist eine Wahrscheinlichkeitsverteilung,
die 1908 von William Sealey Gosset entwickelt wurde.
Er hatte festgestellt, dass der standardisierte Mittelwert normalverteilter Daten nicht mehr
normalverteilt, sondern t-verteilt ist, wenn die Varianz des Merkmals unbekannt ist und mit der
Stichprobenvarianz
Dichten von t-verteilten Zufallsgrößen
geschätzt werden muss. Die t-Verteilung zeigt für kleine Werte des Parameters n eine größere Breite und Flankenbetonung als die Normalverteilung (siehe Grafik
rechts). Hypothesentests, bei denen die t-Verteilung Verwendung findet, bezeichnet man als t-Tests.
Die
wurde erstmals
1908 veröffentlicht,
während
Gosset mit
in einer
Guinness-Brauerei
Da sein Arbeitgeber die Veröffentlichung nicht gestattete,
EineHerleitung
stetige Zufallsvariable
X genügt
der Studentschen
t-Verteilung
n Freiheitsgraden,
wennarbeitete.
sie die Wahrscheinlichkeitsdichte
veröffentlichte Gosset sie unter dem Pseudonym Student. Der t-Faktor und die zugehörige Theorie wurden erst durch die Arbeiten von R. A. Fisher belegt, der die
Verteilung Student’s distribution (Students Verteilung) nannte.
Inhaltsverzeichnis
besitzt. Dabei ist
Definition
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6/18/2009 6:05 PM
Freiheitsgraden die t-Verteilungsfunktion durch die Normalverteilung approximiert werden kann.
Verwendung in der mathematischen Statistik
Verschiedene Schätzfunktionen sind t-verteilt.
Beispielsweise gilt für die Schätzung des Erwartungswertes einer normalverteilten Grundgesamtheit: Wenn die unabhängigen Zufallsvariablen
identisch normalverteilt sind mit den Parametern μ und σ, dann unterliegt die stetige Zufallsgröße
einer Studentschen t-Verteilung mit (n − 1) Freiheitsgraden.
Das 95%-Konfidenzintervall für den Mittelwert μ wäre dann
wobei t durch F(t | n − 1) = 0.975 bestimmt ist. Dieses Intervall ist etwas größer als dasjenige, welches sich mit bekanntem σ aus der Verteilungsfunktion der
Normalverteilung bei gleichem Konfidenzniveau ergeben hätte
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