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MATLAB参数估计与假设检验
课型:新授课
教具:多媒体教学设备,matlab教学软件
一、目标与要求
掌握matlab统计工具箱中的基本统计命令及其应用。
二、教学重点与难点
本堂课教学的重点在于引导学生在编写matlab程序时能够熟练运用基本统计量的相关命令实现相应的功能。
三、教学方法
本课程主要通过讲授法、演示法、练习法等相结合的方法来引导学生掌控本堂课的学习内容。
四、教学内容
上机内容回顾
一、基本的统计量命令
二、常见概率分布函数
新授课
统计推断: 通过对样本的处理和分析,得出与总参数相关的结论。
统计推断包括参数估计和假设检验两部分内容。
示例:吸烟对血压有影响吗?对吸烟和不吸烟两组人群进行24小时动态监测,吸烟组66人,不吸烟组62人,分别测量24小时收缩压( 24hSBP)和舒张压( 24hDBP),白天( 6Am-10Pm)收缩压( dSBP)和舒张压( dDBP ), 夜间( 10Pm-6Am)收缩压( nSBP)和舒张压( nDBP)。然后分别计算每类的样本均值和标准差问题: 1)任何一个考察的时段,吸烟和不吸烟群体的血压的真值分别是多少?(参数估计)2)吸烟和不吸烟群体的血压的真值是否有区别?(假设检验)50名17岁城市男性学生身高(单位: cm):170.1 179.0 171.5 173.1 174.1 177.2 170.3 176.2 163.7 175.4163.3 179.0 176.5 178.4 165.1 179.4 176.3 179.0 173.9 173.7173.2 172.3 169.3 172.8 176.4 163.7 177.0 165.9 166.6 167.4174.0 174.3 184.5 171.9 181.4 164.6 176.4 172.4 180.3 160.5166.2 173.5 171.7 167.9 168.7 175.6 179.6 171.6 168.1 172.2
运行结果
标准差区间估计 (4.4863,6.6926)标准差点估计 5.3707均值区间估计(171.1777, 174.2303)均值点估计 172.7040
第二部分
假设检验
总体均值的假设检验? 总体方差的假设检验? 两总体的假设检验? 0-1分布总体均值的假设检验? 总体分布正态性检验? 假设检验的MATLAB实现
假设检验MATLAB的实现
MATLAB命令使用说明输入参数x是样本(n维数组),mu是H0中的μ0,sigma是总体标准差σ,alpha是显著性水平α(缺省时设定为0.05),tail是对双侧检验和两个单侧检验的标识,用备选假设H1确定:H1为μ≠μ0时令tail=0(可缺省);
H1为μμ0时令tail=1;H1为μμ0时令tail=-1。输出参数h=0表示接受H0,h=1表示拒绝H0,sig标示对假设的接受和拒绝程度。ci给出的置信区间,zval是样本统计量z的值。
例题
用N(5,1)随机数产生n=100的样本,在总体方差未知的情况下分别取α=0.05和α=0.01检验总体均值μ ≥5.2。
H 0 : μ ≥ 5.2, H1 : μ 5.2
MATLAB命令x = normrnd(5,1,100,1);m = mean(x),[h1,sig1,ci1] = ttest(x,5.2,0.05,-1)[h2,sig2,ci2] = ttest(x,5.2,0.01,-1)H 0 : μ ≥ 5.2, H1 : μ 5.2
计算机结果
m = 5.0111,[h1,sig1,ci1] = 1 0.0343 -Inf 5.1815
[h2,sig2,ci2] = 0 0.0343 -Inf 5.2537
可知在α=0.05下拒绝H0(此时sig1α),的区间估计( -∞ 5.1815]不包含5.2;而在α=0.01下接受H0(此时sig2α), 的区间估计( -∞ 5.2537]包含5.2。
习题:
编写MATLAB程序,解决示例问题
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