Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Статистические методы обработки экспериментальных данных

Содержание

Математическая статистика – раздел математики, посвященный математическим методам систематизации, обработки и использования статистических данных для научных и практических выводовА.Н. Колмогорови Ю.В. Прохоров
Статистические методы обработки экспериментальных данных Математическая статистика – раздел математики, посвященный математическим методам систематизации, обработки и Источники изменчивости Закон больших чисел – это объективный математический закон, согласно которому совместное действие Основные понятия Совокупность – исходное понятие математической статистики, объединяющее обычно какое-либо множество испытуемых Репрезентативность правильная представимость в выборке пропорций генеральной совокупности Описательная статистика Переменная (variable) -  это параметр измерения, который можно контролировать или которым можно манипулировать в исследовании. Относительное значение параметра - отношение числа объектов, имеющих этот показатель, к величине Удельное значение данного признака - расчетная величина, показывающая количество объектов с данным Минимум и максимум —минимальное и максимальное значения перемен­ной Среднее (оценка среднего, выборочное среднее) — сумма значений переменной, деленная на n (число значений перемен­ной)  ПримерРезультаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий Выборочное среднее является той точкой, сумма отклонений наблюдений от которой равна 0    ПримерРезультаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий   ПримерРезультаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий Медиана разбивает выборку на две равные части. Половина значений переменной лежит ниже Мода представляет собой максимально часто встречающееся значение пере­менной                                                                                      Пример     Понятие нулевой и альтернативной гипотезы Статистическая гипотеза – это предположение о свойствах случайных величин или событий, которое ПримерГипотеза 1. Успеваемость класса стохастически (вероятностно) зависит от уровня обучаемости учащихся. Гипотеза Нулевая гипотеза – это основное проверяемое предположение, которое обычно формулируется как отсутствие ПримерH0: Различие в результатах выполнения двумя группами учащихся одной и той же —  можно отвергнуть нулевую гипотезу, когда она на самом деле верна —  можно отвергнуть нулевую гипотезу, когда она на самом деле верна Уровень значимости – это вероятность ошибки первого рода при принятии решения (вероятность Допустимая вероятность ошибки первого рода (Ркр) может быть равна 5% или 1% Статистика критерия (Т) — некоторая функция от исходных данных, по значению которой проверяется нулевая гипотеза Критическая область – совокупность значений критерия, при котором нулевую гипотезу отвергают Область Общие принципы проверки статистических гипотез   задается допустимая вероятность ошибки первого рода (Ркр=0,05)выбирается статистика критерия (Т)ищется область Выбор критерия Выбор критерия Данные подчиняются закону нормального распределения? ДаНетНезависимыеСвязанныеС заданным значениемНезависимыеСвязанныеС заданным значением 2 T-критерий Группы независимые, связанные или проводится сравнение с заданным значением?НезависимыеСвязанныеС заданным значением 2 Какой тип данных анализируем?НенормальныйНормальный ≤2 Коэффициент корреляции Спирмена,  Коэффициент корреляции КендаллаКоэффициент  Критерий Стьюдента (t-критерий)  Критерий Стьюдента (t-критерий)  Критерий Стьюдента (t-критерий) Нулевая гипотеза принимается, если tэмп Критерий Стьюдента (t-критерий) n1=11, n2=9Хср=13,636; Yср=9,444σx=2,346; σ y=2,061 Критерий Стьюдента (t-критерий)  Критерий Стьюдента (t-критерий)  Критерий Стьюдента (t-критерий) Критерий Стьюдента (t-критерий)   Критерий Фишера Нулевая гипотеза принимается, если Fэмп >Fкрит						Критерий ФишераFкритОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая область Чис­ло степеней свободы:k1=nl - 1 для первой выборки (т.е. для той выборки,  Критерий Фишера Критерий Фишера Критерий Фишера   Критерий Фишера Критерий Фишера Критерий ФишераFкрит=3,23Fэмп=3,25FкритОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая область Имеется две серии наблюдений над случайными переменными X и У, полученные при Имеется две серии наблюдений над случайными переменными X и У, полученные при Ста­тистика критерия (Т) определяется следую­щим образом: Допустим, что из N пар (х, Критерий знаков (G-критерий) Критерий знаков (G-критерий)Т=10N = 12 Критерий знаков (G-критерий)n-ta = 9 Критерий знаков (G-критерий)n-taОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая областьn-ta = 9Т=10 Критерий не рекомендуется использовать, если: 1)      сумма объемов двух выборок меньше 20; Критерий χ2 (хи-квадрат) Критерий χ2 (хи-квадрат)   Критерий χ2 (хи-квадрат) Критерий χ2 (хи-квадрат)   Критерий χ2 (хи-квадрат) Критерий χ2 (хи-квадрат) Ткритич = 3,84T = 1,86ТкритичОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая область Критерий χ2 (хи-квадрат) Критерий χ2 (хи-квадрат)  k=С—1 СсылкиГржибовский А. М. Выбор статистического критерия для проверки гипотез // Экология человека. Новиков Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи) [Электронный ресурс] :
Слайды презентации

Слайд 2 Математическая статистика – раздел математики, посвященный математическим

Математическая статистика – раздел математики, посвященный математическим методам систематизации, обработки

методам систематизации, обработки и использования статистических данных для научных

и практических выводов
А.Н. Колмогорови Ю.В. Прохоров

Слайд 3 Источники изменчивости

Источники изменчивости

Слайд 4 Закон больших чисел – это объективный математический закон,

Закон больших чисел – это объективный математический закон, согласно которому совместное

согласно которому совместное действие большого числа случайных факторов приводит

к результату, почти не зависящему от случая
Статистический подход – это выявление закономерной изменчивости на фоне случайных факторов и причин

Слайд 5 Основные понятия

Основные понятия

Слайд 6 Совокупность – исходное понятие математической статистики, объединяющее

Совокупность – исходное понятие математической статистики, объединяющее обычно какое-либо множество

обычно какое-либо множество испытуемых (учащихся) по одному или нескольким

интересующим признакам.

Генеральная и выборочная совокупности


Слайд 8 Репрезентативность
правильная представимость в выборке пропорций генеральной совокупности

Репрезентативность правильная представимость в выборке пропорций генеральной совокупности

Слайд 9 Описательная статистика

Описательная статистика

Слайд 10 Переменная (variable) -  это параметр измерения, который можно

Переменная (variable) -  это параметр измерения, который можно контролировать или которым можно манипулировать в исследовании.

контролировать или которым можно манипулировать в исследовании.


Слайд 11 Относительное значение параметра - отношение числа объектов, имеющих

Относительное значение параметра - отношение числа объектов, имеющих этот показатель, к

этот показатель, к величине выборки. Выражается относительным числом или

в процентах (процентное значение)

Слайд 12 Удельное значение данного признака - расчетная величина, показывающая

Удельное значение данного признака - расчетная величина, показывающая количество объектов с

количество объектов с данным показателем, которое содержалось бы в

условной выборке, состоящей из 10, или 100, 1000 и т. д. объектов.

 


Слайд 13 Минимум и максимум —минимальное и максимальное значения перемен­ной

Минимум и максимум —минимальное и максимальное значения перемен­ной

Слайд 14 Среднее (оценка среднего, выборочное среднее) — сумма значений

Среднее (оценка среднего, выборочное среднее) — сумма значений переменной, деленная на n (число значений перемен­ной) 

переменной, деленная на n (число значений перемен­ной)
 


Слайд 15 Пример
Результаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий

ПримерРезультаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий

Слайд 16 Выборочное среднее является той точкой, сумма отклонений наблюдений

Выборочное среднее является той точкой, сумма отклонений наблюдений от которой равна

от которой равна 0

(`х  - х1) + (`х 

- х2) + ... + (`х  - хn) =0

Слайд 18 Пример
Результаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий

ПримерРезультаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий

Слайд 20 Пример
Результаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий

ПримерРезультаты контроля посещаемости внеклассных мероприятий

Слайд 21 Медиана разбивает выборку на две равные части. Половина

Медиана разбивает выборку на две равные части. Половина значений переменной лежит

значений переменной лежит ниже медианы, половина — выше
   Квартили представляют

собой значения, которые делят две половины выборки (разбитые медианой) еще раз пополам                                                                                     

Слайд 22 Мода представляет собой максимально часто встречающееся значение пере­менной

Мода представляет собой максимально часто встречающееся значение пере­менной                                                                                     

                                                                                    


Слайд 23 Пример

Пример

Слайд 26 Понятие нулевой и альтернативной гипотезы

Понятие нулевой и альтернативной гипотезы

Слайд 27 Статистическая гипотеза – это предположение о свойствах случайных

Статистическая гипотеза – это предположение о свойствах случайных величин или событий,

величин или событий, которое мы хотим проверить по имеющимся

данным.


Слайд 28 Пример
Гипотеза 1. Успеваемость класса стохастически (вероятностно) зависит от

ПримерГипотеза 1. Успеваемость класса стохастически (вероятностно) зависит от уровня обучаемости учащихся.

уровня обучаемости учащихся.
Гипотеза 2. Усвоение начального курса математики

не имеет существенных различий у учащихся, начавших обучение с 6 или 7 лет.
Гипотеза 3. Проблемное обучение в первом классе эффективнее по сравнению с традиционной методикой обучения в отношении общего развития учащихся

Слайд 29 Нулевая гипотеза – это основное проверяемое предположение, которое

Нулевая гипотеза – это основное проверяемое предположение, которое обычно формулируется как

обычно формулируется как отсутствие различий, отсутствие влияние фактора, отсутствие

эффекта, равенство нулю значений выборочных характеристик и т.п.
Альтернативная гипотеза – альтернативное проверяемое предположение(не всегда строго противоположное или обратное первому).


Слайд 30 Пример
H0: Различие в результатах выполнения двумя группами учащихся

ПримерH0: Различие в результатах выполнения двумя группами учащихся одной и той

одной и той же контрольной работы вызвано лишь случайными

причинами

H1: Уровни выполнения работы в двух группах учащихся различны и это различие определяется влиянием неслучайных факторов, например, тех или других методов обучения

Слайд 31 — можно отвергнуть нулевую гипотезу, когда она

— можно отвергнуть нулевую гипотезу, когда она на самом деле верна

на самом деле верна (так называемая ошибка первого рода)

можно принять нулевую гипотезу, когда она на самом деле не верна (так называемая ошибка второго рода)

Ошибки при проверке гипотез


Слайд 32 — можно отвергнуть нулевую гипотезу, когда она

— можно отвергнуть нулевую гипотезу, когда она на самом деле верна

на самом деле верна (так называемая ошибка первого рода)

можно принять нулевую гипотезу, когда она на самом деле не верна (так называемая ошибка второго рода)

Ошибки при проверке гипотез


Слайд 33 Уровень значимости – это вероятность ошибки первого рода

Уровень значимости – это вероятность ошибки первого рода при принятии решения

при принятии решения (вероятность ошибочного отклонения нулевой гипотезы).

Ошибки при

проверке гипотез

Слайд 34 Допустимая вероятность ошибки первого рода (Ркр) может быть

Допустимая вероятность ошибки первого рода (Ркр) может быть равна 5% или

равна 5% или 1% (0.05 или 0.01).

Ошибки при проверке

гипотез

Слайд 35 Статистика критерия (Т) — некоторая функция от исходных

Статистика критерия (Т) — некоторая функция от исходных данных, по значению которой проверяется нулевая гипотеза

данных, по значению которой проверяется нулевая гипотеза


Слайд 36 Критическая область – совокупность значений критерия, при котором

Критическая область – совокупность значений критерия, при котором нулевую гипотезу отвергают

нулевую гипотезу отвергают
Область принятия нулевой гипотезы (область допустимых

значений) – совокупность значений критерия, при котором нулевую гипотезу принимают


Слайд 37 Общие принципы проверки статистических гипотез

Общие принципы проверки статистических гипотез

Слайд 38   задается допустимая вероятность ошибки первого рода (Ркр=0,05)
выбирается

  задается допустимая вероятность ошибки первого рода (Ркр=0,05)выбирается статистика критерия (Т)ищется

статистика критерия (Т)
ищется область допустимых значений
по исходным данным вычисляется

значение статистики Т
если Т (статистика критерия) принадлежит области принятия нулевой гипотезы, то нулевая гипотеза принимается, в противном случае нулевая гипотеза отвергается и принимается альтернативная гипотеза

Процедура проверки нулевой гипотезы


Слайд 41 Выбор критерия

Выбор критерия

Слайд 42 Выбор критерия


Выбор критерия

Слайд 43 Данные подчиняются закону нормального распределения?
Да
Нет
Независимые

Связанные

С заданным значением
Независимые

Связанные

С

Данные подчиняются закону нормального распределения? ДаНетНезависимыеСвязанныеС заданным значениемНезависимыеСвязанныеС заданным значением 2

заданным значением
2
T-критерий Стьюдента для независимых выборок, Критерий

Крамера-Уэлча (при различиях в дисперсии)

Однофакторный дисперсионный анализ, t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони

≥3

2

≥3

2

≥3

2

≥3

1

1

T-критерий Стьюдента для парных выборок

Дисперсионный анализ для повторных наблюдений

T-критерий Стьюдента для одной выборки

Критерий Манна-Уитни, Q-Критерий Розенбаума

Критерий Краскела-Уоллиса

Критерий Уилкоксона G-Критерий знаков,

Критерий Фридмана

Критерий Уилкоксона

Группы независимые, связанные или проводится сравнение с заданным значением?

Сколько групп сравниваем?

Алгоритм выбора переменных для анализа количественных данных*


Слайд 44 Группы независимые, связанные или проводится сравнение с заданным

Группы независимые, связанные или проводится сравнение с заданным значением?НезависимыеСвязанныеС заданным значением

значением?
Независимые

Связанные

С заданным значением
2
Точный критерий Фишера, Критерий хи-квадрат 

Пирсона, Критерий хи-квадрат  с поправкой Йетса

Критерий хи-квадрат  Пирсона, Критерий хи-квадрат  с поправкой на правдоподобие

≥3

2

≥3

1

Тест Мак-Немара

Критерий Q Кохрена

Критерий Z

Сколько групп сравниваем?

Алгоритм выбора переменных для анализа качественных данных*


Слайд 45 Какой тип данных анализируем?
Ненормальный
Нормальный
≤2
Коэффициент корреляции Спирмена,

Какой тип данных анализируем?НенормальныйНормальный ≤2 Коэффициент корреляции Спирмена, Коэффициент корреляции КендаллаКоэффициент

Коэффициент корреляции Кендалла
Коэффициент корреляции Спирмена, Факторный анализ, Коэффициент корреляции

Кендалла

≥3

Алгоритм выбора переменных для анализа корреляции

≤2

Коэффициент корреляции Пирсона

Коэффициент корреляции Пирсона, Факторный анализ

≥3

Любой

≤2

Отношение шансов , Критерий V Крамера, Критерий К Чупрова

Критерий V Крамера, Критерий К Чупрова

≥3

Количественные

Качественные

Тип распределения

Сколько групп сравниваем?


Слайд 51  
Критерий Стьюдента (t-критерий)

 Критерий Стьюдента (t-критерий)

Слайд 52  
Критерий Стьюдента (t-критерий)

 Критерий Стьюдента (t-критерий)

Слайд 53  
Критерий Стьюдента (t-критерий)

 Критерий Стьюдента (t-критерий)

Слайд 54 Нулевая гипотеза принимается, если
tэмп

Нулевая гипотеза принимается, если tэмп

принятия нулевой гипотезы
Критическая область


Слайд 55 Критерий Стьюдента (t-критерий)
n1=11, n2=9
Хср=13,636; Yср=9,444
σx=2,346; σ y=2,061

Критерий Стьюдента (t-критерий) n1=11, n2=9Хср=13,636; Yср=9,444σx=2,346; σ y=2,061

Слайд 56 Критерий Стьюдента (t-критерий)
 

Критерий Стьюдента (t-критерий) 

Слайд 57 Критерий Стьюдента (t-критерий)
 

Критерий Стьюдента (t-критерий) 

Слайд 58 Критерий Стьюдента (t-критерий)

Критерий Стьюдента (t-критерий)

Слайд 59 Критерий Стьюдента (t-критерий)
 

Критерий Стьюдента (t-критерий) 

Слайд 60  
Критерий Фишера

 Критерий Фишера

Слайд 61 Нулевая гипотеза принимается, если
Fэмп >Fкрит

Критерий Фишера

Fкрит


Область

Нулевая гипотеза принимается, если Fэмп >Fкрит						Критерий ФишераFкритОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая область

принятия нулевой гипотезы
Критическая область


Слайд 62 Чис­ло степеней свободы:
k1=nl - 1 для первой выборки

Чис­ло степеней свободы:k1=nl - 1 для первой выборки (т.е. для той

(т.е. для той выборки, величина дисперсии которой больше) и

k2=n2 - 1 для второй выборки.

Критерий Фишера


Слайд 63  
Критерий Фишера

 Критерий Фишера

Слайд 64 Критерий Фишера

Критерий Фишера

Слайд 65 Критерий Фишера
 

Критерий Фишера 

Слайд 66  
Критерий Фишера

 Критерий Фишера

Слайд 67 Критерий Фишера

Критерий Фишера

Слайд 68 Критерий Фишера
Fкрит=3,23
Fэмп=3,25




Fкрит


Область принятия нулевой гипотезы
Критическая область

Критерий ФишераFкрит=3,23Fэмп=3,25FкритОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая область

Слайд 69 Имеется две серии наблюдений над случайными переменными X

Имеется две серии наблюдений над случайными переменными X и У, полученные

и У, полученные при рассмотрении двух зависимых выборок. На

их основе составлено N пар вида (хi, уi), где хi, уi — результаты двукратного измерения одного и того же свойства у одного и того же объекта.
Элементы каждой пары хi, уi сравниваются между собой по величине, и паре присваивается знак «+», ес­ли хi < уi , знак «—», если хi > уi и «0», если хi = уi.

Критерий знаков (G-критерий)


Слайд 70 Имеется две серии наблюдений над случайными переменными X

Имеется две серии наблюдений над случайными переменными X и У, полученные

и У, полученные при рассмотрении двух зависимых выборок. На

их основе составлено N пар вида (хi, уi), где хi, уi — результаты двукратного измерения одного и того же свойства у одного и того же объекта.
Элементы каждой пары хi, уi сравниваются между собой по величине, и паре присваивается знак «+», ес­ли хi < уi , знак «—», если хi > уi и «0», если хi = уi.

Критерий знаков (G-критерий)


Слайд 71 Ста­тистика критерия (Т) определяется следую­щим образом:
Допустим, что

Ста­тистика критерия (Т) определяется следую­щим образом: Допустим, что из N пар

из N пар (х, у,) нашлось несколько пар, в

которых значения хi и уi равны. Такие пары обозначаются знаком «0» и при подсчете значения ве­личины Т не учитываются. Предположим, что за вы­четом из числа N числа пар, обозначенных знаком «0», осталось всего n пар. Среди оставшихся n пар подсчита­ем число пар, обозначенных знаком «-», т.е, пары, в которых xiНулевая гипотеза принимается на уровне значимости 0,05, если наблю­даемое значение T

Критерий знаков (G-критерий)


Слайд 72 Критерий знаков (G-критерий)

Критерий знаков (G-критерий)

Слайд 73 Критерий знаков (G-критерий)
Т=10
N = 12

Критерий знаков (G-критерий)Т=10N = 12

Слайд 74 Критерий знаков (G-критерий)
n-ta = 9

Критерий знаков (G-критерий)n-ta = 9

Слайд 75 Критерий знаков (G-критерий)

n-ta

Область принятия нулевой гипотезы
Критическая область
n-ta

Критерий знаков (G-критерий)n-taОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая областьn-ta = 9Т=10

= 9
Т=10


Слайд 76 Критерий не рекомендуется использовать, если:
1)      сумма объемов

Критерий не рекомендуется использовать, если: 1)      сумма объемов двух выборок меньше

двух выборок меньше 20;
2)      хотя бы одна из

абсолютных частот в таблице 2X2, составленной на основе экспериментальных данных, меньше 5.

Критерий χ2 (хи-квадрат)


Слайд 77 Критерий χ2 (хи-квадрат)

Критерий χ2 (хи-квадрат)

Слайд 78 Критерий χ2 (хи-квадрат)
 

Критерий χ2 (хи-квадрат)  

Слайд 79 Критерий χ2 (хи-квадрат)

Критерий χ2 (хи-квадрат)

Слайд 80 Критерий χ2 (хи-квадрат)
 

Критерий χ2 (хи-квадрат)  

Слайд 81 Критерий χ2 (хи-квадрат)

Критерий χ2 (хи-квадрат)

Слайд 82 Критерий χ2 (хи-квадрат)
Ткритич = 3,84
T = 1,86

Ткритич

Область принятия

Критерий χ2 (хи-квадрат) Ткритич = 3,84T = 1,86ТкритичОбласть принятия нулевой гипотезы Критическая область

нулевой гипотезы
Критическая область


Слайд 83 Критерий χ2 (хи-квадрат)

Критерий χ2 (хи-квадрат)

Слайд 84 Критерий χ2 (хи-квадрат)
 
k=С—1

Критерий χ2 (хи-квадрат)  k=С—1

Слайд 85 Ссылки
Гржибовский А. М. Выбор статистического критерия для проверки

СсылкиГржибовский А. М. Выбор статистического критерия для проверки гипотез // Экология

гипотез // Экология человека. 2008. №11. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vybor-statisticheskogo-kriteriya-dlya-proverki-gipotez (дата

обращения: 16.06.2018).

Сайт Медицинская статистика: http://medstatistic.ru/index.php


  • Имя файла: statisticheskie-metody-obrabotki-eksperimentalnyh-dannyh.pptx
  • Количество просмотров: 105
  • Количество скачиваний: 1