已知随机数序列0.44,0.81,0.14,0.05,0.93,请用K-S测试检验随机数序列得均匀性。(置信水平为0.05,D(0.05)=0.563),通过数字过程计算,不要用代码
时间: 2023-08-31 13:29:01 浏览: 54
### 回答1:
K-S(Kolmogorov-Smirnov)检验是用于检验一组数据是否服从某个给定分布的非参数检验方法。在这道题中,我们要用K-S检验来检验随机数序列是否均匀分布。
首先,我们需要将随机数序列按照从小到大的顺序排列:
0.05,0.14,0.44,0.81,0.93
然后,我们需要确定均匀分布的累积分布函数(CDF)。在均匀分布中,CDF为:
F(x) = x,其中0 ≤ x ≤ 1
接下来,我们需要计算每个随机数对应的实际累积分布函数值(ECDF)。计算公式为:
ECDF(x) = (# of observations ≤ x) / (total # of observations)
具体计算过程如下:
- 对于随机数0.05,有1个观测值 ≤ 0.05,因此ECDF(0.05) = 1/5 = 0.2
- 对于随机数0.14,有2个观测值 ≤ 0.14,因此ECDF(0.14) = 2/5 = 0.4
- 对于随机数0.44,有3个观测值 ≤ 0.44,因此ECDF(0.44) = 3/5 = 0.6
- 对于随机数0.81,有4个观测值 ≤ 0.81,因此ECDF(0.81) = 4/5 = 0.8
- 对于随机数0.93,有5个观测值 ≤ 0.93,因此ECDF(0.93) = 5/5 = 1.0
接下来,我们需要计算每个随机数对应的理论累积分布函数值(CDF)。在均匀分布中,CDF为:
CDF(x) = x,其中0 ≤ x ≤ 1
因此,我们可以得到每个随机数对应的理论CDF值:
CDF(0.05) = 0.05
CDF(0.14) = 0.14
CDF(0.44) = 0.44
CDF(0.81) = 0.81
CDF(0.93) = 0.93
接下来,我们可以计算每个随机数对应的ECDF值与CDF值之间的差值(D值):
D(0.05) = |ECDF(0.05) - CDF(0.05)| = |0.2 - 0.05| = 0.15
D(0.14) = |ECDF(0.14) - CDF(0.14)| = |0.4 - 0.14| = 0.26
D(0.44) = |ECDF(0.44) - CDF(0.44)| = |0.6 - 0.44| = 0.16
D(0.81) = |ECDF(0.81) - CDF(0.81)| = |0.8 - 0.81| = 0.01
D(0.93) = |ECDF(0.93) - CDF(0.93)| = |1.0 - 0.93| = 0.07
我们需要找到最大的D值,即Dmax = 0.26。然后,我们需要计算统计量D和临界值D(0.05):
D = Dmax * √n = 0.26 * √5 ≈ 0.58
D(0.05) = 0.563
由于D > D(0.05),因此我们拒绝原假设,认为随机数序列不服从均匀分布。
### 回答2:
K-S测试(Kolmogorov-Smirnov test)是一种常用的非参数检验方法,用于检验一个样本是否符合特定的理论分布。在这个问题中,我们要检验随机数序列是否符合均匀分布。以下是通过数字过程计算K-S统计量的步骤:
1. 将随机数序列按照升序排列:0.05,0.14,0.44,0.81,0.93。
2. 计算每个随机数的累计频数和相对频率:
随机数 累计频数 相对频率
0.05 1 0.2
0.14 2 0.4
0.44 3 0.6
0.81 4 0.8
0.93 5 1.0
3. 计算每个随机数的理论累计频数和理论相对频率:
随机数 理论累计频数 理论相对频率
0.05 1 0.2
0.14 2 0.4
0.44 3 0.6
0.81 4 0.8
0.93 5 1.0
4. 计算每个随机数的绝对频数差和绝对相对频率差:
随机数 绝对频数差 绝对相对频率差
0.05 0 0
0.14 0 0
0.44 0 0
0.81 0 0
0.93 0 0
5. 计算最大的绝对频数差:0
6. 根据K-S检验的公式计算K-S统计量:
D = max(绝对频数差, 绝对相对频率差) = 0
7. 查表或使用计算工具,根据随机数序列的个数n=5,置信水平α=0.05,可以得到K-S统计量的临界值D(0.05)=0.563。
8. 比较计算得到的K-S统计量和临界值:
D = 0 < D(0.05) = 0.563
根据计算得到的K-S统计量和临界值进行比较,我们可以得出结论:在置信水平α=0.05下,随机数序列0.44,0.81,0.14,0.05,0.93符合均匀分布。
### 回答3:
K-S(Kolmogorov-Smirnov) 检验是一种非参数检验方法,用于检验观测数据与特定理论分布之间的偏离程度。在这个问题中,我们需要用K-S检验来检验已知的随机数序列的均匀性。
K-S检验的基本思想是计算观测数据中累积分布函数(CDF)与理论分布函数之间的最大差距(也称为D值)。如果D值小于或等于临界值(D(0.05)=0.563),则接受原假设,即观测数据符合理论分布;如果D值大于临界值,则拒绝原假设,即观测数据与理论分布存在显著差异。
具体步骤如下:
1. 对于已知的随机数序列0.44、0.81、0.14、0.05和0.93,按照从小到大的顺序排列。
0.05,0.14,0.44,0.81,0.93
2. 计算每个数据点的累积频数和累积相对频数。
数据点 累积频数 累积相对频数
0.05 1 0.2
0.14 2 0.4
0.44 3 0.6
0.81 4 0.8
0.93 5 1.0
3. 计算每个数据点对应的理论累积分布函数值。
数据点 累积频数 累积相对频数 理论累积分布函数值
0.05 1 0.2 0.2
0.14 2 0.4 0.4
0.44 3 0.6 0.6
0.81 4 0.8 0.8
0.93 5 1.0 1.0
4. 计算每个数据点对应的差值,并找出最大的差值。
数据点 累积频数 理论累积分布函数值 差值
0.05 1 0.2 0.2
0.14 2 0.4 0.4
0.44 3 0.6 0.6
0.81 4 0.8 0.2
0.93 5 1.0 0.0
最大差值为0.6,即D值为0.6。
5. 比较D值和临界值(D(0.05)=0.563)。
由于D值大于临界值,即0.6 > 0.563,因此我们拒绝原假设,认为该随机数序列不满足均匀性。
通过以上计算步骤,我们使用K-S检验确认了已知随机数序列0.44,0.81,0.14,0.05,0.93不满足均匀分布。