Критерии Пирсона и Колмогорова.
Критерий Фишера
В больших выборках целесообразно применять критерии Пирсона, Романовского, Колмогорова. Так, критерий Пирсона наиболее широко применяется при больших статистических измерениях. В соответствии с этим критерием гипотеза о законе распределения подтверждается, если соблюдается условие
Здесь уровень значимости, обычно принимаемый равным 0,10;
- критерий согласия Пирсона;
- число степеней свободы, равное
где m - количество групп (серий, разрядов) большой выборки или число измерений в одной серии при анализе односерийного эксперимента; - число используемых связей (констант).
Значение вычисляют по формуле
где количество измерений (частота) в каждой группе серий соответственно по данным эксперимента и теоретической кривой.
Пусть имеется большая выборка N измерений. Статистические измерения следует разделить на т разрядов: и т.д. По данным измерений в каждом разряде может оказаться
измерений. Так, в диапазоне
имеется
измерений (частота); в
имеется
измерений и т.д. Очевидно,
По данным эксперимента следует построить экспериментальную кривую частот по или
. Эту кривую можно аппроксимировать какой-то теоретической кривой (законом Пуассона, показательным, логарифмическим, нормальным и др.). Для этой теоретической кривой устанавливают соответствующие экспериментальные частоты
производят вычисления критерия Пирсона
и сравнивают его с табличными данными.
Таблица
Критерий Пирсона
Критерий Романовского определяется отношением
Число степеней свободы определяется приведенной выше зависимостью. Адекватность удовлетворяется при
<3. Для рассмотренного примера
. Таким образом, по критериям Пирсона и Романовского гипотеза о принадлежности экспериментальных данных кривой нормального распределения подтверждается.
Критерий Колмогорова применяется для оценки адекватности также при большой статистической выборке N.
Чтобы определить этот критерий, статистическую кривую частот преобразовывают в статистическую интегральную функцию, находят наибольшую разность частот между экспериментальной статистической интегральной кривой и соответствующей теоретической интегральной кривой:
Затем вычисляют
и по значению в специальных таблицах находят вероятность
. Адекватность удовлетворяется, если
, т.е. экспериментальные данные подтверждают теоретическое распределение.
23. Положительная и отрицательная обратные связи в системной имитационной модели.
Системные комплексы обычно представляются в виде сложных структур, элементы которых связаны и влияют друг на друга различным образом. Реальные динамические системы обладают инерционостью, которая ведет к задержке изменения в отдельном элементе, передаваемого другим элементам системы. Образующиеся в системе контуры связи приобретают вид функций запаздывания.
Наиболее проработанной моделью построения системных комплексов на основе баланса потоков субстанций, охваченных обратными информационными связями, является модель Форрестера.
В этой модели вводятся понятия уровня накопления субстанций и темпа потока, представляющего расход этой субстанции. Уровни графически изображаются в виде прямоугольников, а темпы потока в виде вентилей. Уровни и темпы соединяются каналами потоков субстанций (рис.1 и 2).
Каналы субстанциальных потоков и информации, соединяясь в структуру, образуют некоторую сеть со входами информационных связей между уровнями и темпами.
Замкнутые контуры сетей образуют петли положительной и отрицательной обратной связи.
В элементарном контуре положительной обратной связи поток с темпом собирается в уровне
(рис.3).
Рис.1. Схема балансового системного комплекса
Рис.2. Обозначения, принятые в модели Форрестера
Рис.3. Схема элементарного контура с положительной обратной связью
Система описывается уравнением уровня для текущего момента времени
,
где – величина уровня;
– темп потока, вливающегося в уровень
в течение интервала
.
Темп определяется в соответствии с уравнением
,
где – множитель обратной связи, определяющий степень влияния параметров на выходе из контура на параметры его входа.
Подстановка выражения для темпа потока в уравнение уровня дает выражение
.
Полученное конечно-разностное уравнение может быть решено в проблемно-ориентированной среде MathCad (рис.4). Величины уровня и темпа экспоненциально возрастают при изменении времени t.
Предельный переход при стремлении интервала времени к нулю
позволяет записать