Kỹ thuật xử lý số liệu bằng thống kê toán học trên máy tính: Phần 1

Chia sẻ: Lê Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:89

Thêm vào BST

Báo xấu

192
lượt xem 45
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Xử lý số liệu bằng thống kê toán học trên máy tính gồm các bài toán khoa học kỹ thuật sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal để giải thuật. Tài liệu hữu ích cho các cán bộ, kỹ thuật viên và những người cần xử lý các số liệu thực nghiệm bằng phương pháp thống kê xác suất trên máy vi tính, cho các giáo viên giảng dạy môn Thống kê ứng dụng và môn lập trình Pascal, cho sinh viên theo học các ngành Toán và ngành Toán-Tin ứng dụng. Tài liệu gồm 2 phần, mời các bạn cùng tham khảo phần 1 Tài liệu sau đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật xử lý số liệu bằng thống kê toán học trên máy tính: Phần 1

ĐẠI H Ọ C V I N H THƯ VIÊN •UYÊN T H I HÔNG MINH 519.502 85 ĐA-H/00 DT. 000998 LỬ LÝ S Ò L I Ệ U ỉ A N G THÔNG KÊ OÁN H Ọ C ysi MÁY TÍNH RES Ha N ộ i NHÀ XUẤT BẢN Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C GIA HÀ NỘI
Ị ĐÀO H Ữ U H Ổ - N G U Y Ễ N T H Ị H Ỏ N G M I N H X Ử LÝ S Ố LIỆU BẰNG THỐNG KÊ TOÁN H Ọ C TRÊN MÁY TÍNH NHÀ XUẤT BẲN ĐẠI HỌC Q u ố c GIA HÀ N Ộ I - 2000
Chiu trách nhiêm xuất bản: Giám đốc: NGUYEN VAN THOA Tổng biên tập: NGUYEN T H I Ệ N GIÁP Người nhận xét: PGS.TS NGUYEN HỮU N G Ụ PGS.TS NGUYỄN XUÂN HUY PGS.TS NGUYỄN VÁN HỮU Biên tập và sủa bài: PHẠM PHÚ TRIÊM Trình bày bìa: NGỌC ANH
M Ờ ĐAU Do nhu cầu ứng dụng rộng rãi của Thống kê Xác suất trong thực tế, nhiều chương trình xử lý các bài t o á n Thống kê t r ê n máy vi tính d ã ra d ờ i . Chẳng hạn bộ chương trình SPSS / PC hoặc các píiãn mồm ứng dụng cho Xác suất. Thống kê của Miccrosoft Excel 5.0, Ve t í n h ưu việt, và hiệu quớ của các bộ chương trình trên chúng tòi không dám bàn luận. song có đ i ề u là các bộ chương trình dó chưa phới đ ã được dùng rộng rãi ờ nước ta, h ơ n nữa lại chưa dễ (lủng đ ố i với Tuột số không ít cán bộ. các kỹ thuật viên. Tron"' khi (ló ờ các trường đ ạ i học, các trường cao đằng khi lỊÌàng day các mòn Thống kê Xác; suất. ngoài vice giớng lý thuyết cái- thuật loàn. các trường dang có xu hướng kết hợp cho sinh viên lập trình các bài toán đ ã học. Xuất, p h á t t ừ thực tế trê n. trong hướng nghiên cứu cơ b ớ n của khoa học tự nhiên giai đoạn 1996 - 2000 có đ ặ t ra bài toán về p h ư ơ n g p h á p và phần mềm xử lý số liệu Thống kê. Các chương trình đ ư ợ c lập bằng 111ỊÕI1 ngữ Pascal d ư ớ i đây nằm trong hướng nghiên cứu đ ó và được SỊT tài trợ của chương trình nghiên cứu cơ bớn trong khoa học.-tự nhiên (Đề tài KT04-1.2.2). Chúng tôi đ ã chọn ngón ngữ lập trình Pascal bời lẽ Pascal là H"'òn n g ữ khá phổ cập và cũng là ngôn ngữ đ ủ mạnh đe giới các bài toán khoa hoe kỹ t h u â t . Trong m ỏ i bài toán chúng tôi đ ã lập trình xử lý theo các p h ư ơ n g án khác nhau tuy theo dạng số liệu ban dầu được cho d ư ớ i dạng nào. Các số liệu ban đ ầ u được nhập, lưu t r ữ và có t h ể sử dụng nhiều l ầ n . Để tiện ứng dụng thực t ế cũng như trong việc giớng dạy chúng tôi đ ã t i ế n h à n h giới từng bài toán hoàn chỉnh với các bước n h ư sau: 3
p h á t b i ê u h à i l o à n . c á c b ư ớ c g i ả i b à i t o á n , s ơ đ ồ k h ố i của clnrơìig t r ì n h ( t r ừ một vài b à i t o á n đ ơ n g i ả n ) v à c u ố i c ù n g l à c h ư ơ n g trình chi tiết. Noi (lung c u ố n .sách có l ợ i cho c á c c á n b ộ , k ỹ t h u ậ t v i ê n và n h ữ n g HỊnrừi c ầ n x ử lý cúc số liêu t h ự c n g h i ệ m b ứ n g p h ư ơ n g p h á ] ) Ì hống kê xác. suất t r ê n IM á y v i t í n h . cho c á c g i á o v i ê n g i ả n g d ạ } ' m ô n T h ố n g k ê ứ n g dụiiíỊ v à l u ô n l ậ p t r ì n h Pascal, cho s i n h v i ê n theo học c á c n g à n h T o á n . iiíỊành T i n v à n g à n h T o á n - T i n ứ n g d ụ n g . T r o n g một số b à i t o á n l ậ p Mình c h ú n g tôi đ ã t h a m k h ả o l u ậ n van t ố ! niỊhiôp cua sinh viên N g u y ễ n T h ị T h ú y v à T r ứ n T h ị H ả i . ( ' u ố n sách (lược viết d ư ớ i s ư ( l ộ n g v i ê n k h í c h l ệ của P G S . TS. Đ ặ n g Huy H u â n c h ủ n h i ệ m K h o a T o á n - C ơ - T i n học v à của Ban biên soạn g i á o ( r ì n h của trường Đ ạ i học K h o a học T ự nhiên. Đại học Quốc gia Hà n ộ i . C h ú n g tòi x i n b à y t ỏ sự c á m ơ n c h â n t h à n h đ ố i v ớ i n h ữ n i ; sir ( l ộ n g viên và k h í c h l ệ đ ó . Do khu nam;' và t r ì n h (lõ có han, c u ố n s á c h k h ó t r á n h khói sai s ó t . các l á c gìn m o n g (lược sự l ư ợ n g t h ứ v à m o n g n h ậ n ( l ư ợ c c á c ý k i ế n g ó p ý (-.lia b ạ n đ ọ c . Hà nội, ngày 15 tháng 12 năm 1997 Các tác giả •Ì
số LIỆU MÂU G i ã sir c h ú n g ta c ằ n n g h i ê n c ứ u b i ế n n g ẫ u n h i ê n X n à o đ ó . Ta g ọ i F(x).fi. ơ 2 là h à m p h á n p h ố i . kỳ v ọ n g , p h ư ơ n g sai của b i ế n n g ẫ u n h i ê n X. N ó i c h u n g c h ú n g đ ê u c h ư a đ ư ợ c b i ế t v à c h ú n g ta c ầ n p h ả i d i t ì m . Ta g ọ i đ ó là c á c đ ặ c t r ư n g lý t h u y ế t . T h ô n g t i n d u y nhất. m à n h à t h ố n g k ê t o á n học d ự a v à o đ è p h ả n tích x ứ lý v à nít ra c á c k ế t l u ậ n l à 71. k ế t , q u a q u a n sát. đ ư ợ c mà ta I h ư ờ n g trọi là tuịt. m ẫ u I1ÍỊHU nhiên: XÌ. x-2, . . . , x n M a u n à y c ó t h ế đ ư ợ c cho d ư ớ i d ạ n g t h u g ọ n : X i . x 2 . • • • XA- À- I I I ] . 111-2. • • • m k ị — ri. cơ mau í - Ì Trong đó: HI i là số l ầ n m ẫ u n h ậ n g i á t r ị Xi k gọi là c ỡ m ẫ u t h u g ọ n . N ế u ;/ g i á t r ị m ẫ u (Têu k h á c nhau t h ì 7/li — Ì v à k = TI Hoặc m ẫ u c ó t h ể đ ư ợ c cho d ư ớ i d ạ n g k h o ả n g (ơi. Um), có mL I'ia trị m a n rai vào khoang đó: K h o á n g giá trị (o.\,u ) 2 (a ,a ) 2 3 ••• (u ,a i) k k + Số q u a n s á t r ơ i v à o m.\ T712 ••• rrik k mi = n t = l Xua! phát t ừ V q u a n s á t t h u đ ư ợ c c h ú n g t a g i ả i q u y ế t mịt. số h à i t o á n T h ố n g k è quen thuịc' n h ư n g hay đ ư ợ c d ù n g t r o n g c á c v ấ n (ló t h ự c t ế 1,1 móc. n h i ê u l ĩ n h v ự c k h á c n h a u m à n h ữ n g b à i t o á n n à y (lòi h ồ i k h ố i l ư ợ n g t í n h t o á n l ớ n , c ầ n sự t r ợ g i ú p đ ắ c l ự c v à có h i ệ u q u à của m á y v i t í n h . 5
B À I T O Á N 0. T h u g ọ n số liệu m â u Chương (.rình sau đ à y sẽ g i ú p c h o v i ệ c r ú t g ọ n v à chia khoảng các số liệu quan sát. Dữ liêu đ ầ u vào cùa chương trình sẽ là l ầ n lượt các kết quỉ quan sát. Chương t r ì n h .sẽ t h ự c : h i ệ n v i ệ c r ú t g ọ n c á c s ố l i ệ u quai s á t . t ứ c l à đ ế m s ố c á c Hố l i ệ u t r ù n g nhau. N ế u n g ư ờ i x ử lý c ó n i n c ầ u p h â n c h i a c á c : k h o ả n g t h ì Sim k h i n h ậ p v à o c á c . k h o ả n g c ầ n phái chia c h ư ơ n g t r ì n h sẽ t h ự c h i ệ n v i ệ c đ ế m s ố c á c số l i ệ u rơi v à o troììị các khoang đ ó . Kết q u ả sẽ íĩhi ra file T E X T với khuôn dạng như sau: Dòng 1: S ố n g u y ê n k l à r ỡ m a u hoỘc số các k h o á n g chia Dòng 2: • - 0 n ế u m ẫ u cho d ư ớ i d ạ n g t h u g ọ n •- Ì n ế u m ẫ u c h o d ư ớ i d ạ n g khoảng D ò n g 3 . . k - f 2: C á c ; s ố l i ệ u mau xịt} lìiịiị n ế u m ẫ u cho d ư ớ i d ạ n g t h u g ọ n xc\i\ lìiịi) n ế u m ẫ u cho d ư ớ i d ụ n g khoảng F i l e s ố l i ệ u đ ư ợ c g h i t h e o k h u ô n d ạ n g n à y c ó t h ề l à m f i l e d ữ HỘI v à o cho h ầ u h ế t c á o c h ư a n g t r ì n h c ủ a c á c b à i t o á n t i ế p sau. CHƯƠNG TRÌNH T H U G Ọ N sỗ LIỆU M A U PROGRAM Tlm.Con-.Vlau; Uses C r t ; Const 1-100; Vai' X,xoi,xo : A r r a y ị L . l Ị O f R e a l ; in.dem : A i ray11..lị O f Integer; XX : Real; ij.k.kk : Integer; 6
ch : C h a i : ĩ : Text: In an lí' : Sl.ring|20|; r.cxli'.v : Integer; ri) I . a i :Integer; BEGIN Clrser; \Vin k Then Begin 7
k:- k H ; x|k| : xx; rleni|k| : 1; Kiul Else liH-(
i: 1: Krpcal W'lit< ln( K h o a i i j ; chiu l i m : '); \ \ ' r i i c ( ' C a n (lau '); H. f'.H
B A I T O A N ì . T í n h k ỳ v o n g v à p h ư ơ n g sai mẫu. Ư ớ c l ư ơ n g giá t r i t r u n g b ì n h N ế u m ẫ u đ ư ợ c cho d ư ớ i d ạ n g t h u g ọ n t h ì k ỳ v ọ n g m ẫ u ( k ý h i ệ u X ) được. t í n h theo c ô n g t h ứ c : k 77 i- Ì v à p h ư ơ n g sai mẫu: k ì — 2 s = - m , X xi - X n hoác: " - Ì N ế u m ẫ u d i r ợ c cho d ư ớ i d ạ n g k h o ả n g (a ,ai ị) l + thì t a sẽ chọn đ i ể m đ ạ i diện (li + ai i+ X l = ~ > sau đ ó t í n h k ỳ v ọ n g v à p h ư ơ n g sai mẫu n h ư t r ư ờ n g hợp trên. T r o n g t h ố n g k ê ta đ ã b i ế t r õ X là ư ớ c l ư ợ n g đ i ể m tốt, cho /í v à 2 « 2 hoặc. ĩ là ư ớ c l ư ợ n g t ố t cho ơ 2 (s 2 l à ư ớ c l ư ợ n g k h ô n g chệch, còn s 2 là ư ớ c l ư ợ n g chệch). N g o à i ra X , s 2 còn đ ư ợ c d ù n g ở nhiều b à i t o á n t h ố n g kê k h á c . K h i đó: + ước, l ư ợ n g đ i ể m cho g i á t r ị t r u n g b ì n h của đ a i l ư ợ n g X (tức; là EX hoặc /í) là X + Ước lượng khoảng (khoảng t i n c ỡ y ) v ớ i đ ộ t i n cỡy (Ì — c:v) cho giá t r i t r u n g b ì n h EX là 1 - N ế u DX — á đ ã b i ế t ( g i ả t h i ế t c à n có hoặc X phản phối c h u ẩ n hoặc cỡ m ẫ u ri > 30) 10
- Nếu l)X c h ư a b i ế t (già thiết, cần có X phản phối chuẩn) S ơ đ ồ t í n h t o á n (xem trang 150) CHƯƠNG TRÌNH TÍNH KỲ VỌNG VÀ PHƯƠNG SAI M A U PROGRAM KVPSM; Uses Crt; Const l i 00; Vai- x.xđ.xc : A r r a y ị l . . ) | O f Real; ni :Array|1..1| O f Integer; kv.p.s : R e a l ; lì Ai : I n t e g e r : ch Chai : f :Text; ỉìianie :String|20|; Procedure Nhap_Du_Lieu; Vai- ('hon : ('hai'; code.(Li: Byte; Begin \Vrildn("NHÁP DU LIEU'); V V r i l . c l n ( ' 1. T u file'); W r i t c.ln(' 2. T u ban phim'); Write (• C h o n ? ' ) ; Readln(Chon); li
; l ĩ ('hon < > "Ì Then Chon : '2'; {Ngâm dhilì (lu ì ì cu ìììiiiỊ) tu ban phim} FiChon T Thon Begin \YriU"( Ten file lay (lu lieu : ' ) ; R.cadln(ihaiue); Assign(i'.l'iiHiiie); {SI-} Reset(f) { í / / } ; code := IOresult; If code < > 0 Then Begin Writ ('('Mo File 'jfname,' co loi'); Readln; Exit: End; Rorulln(f'.k); {Doc ro i/mu} Readln(f,d); {Doc dung cua lUfiu đ — 1 - JcJjoang-} { ÍJ - thu gòn) lt d ] Then For i : 1 To k Do Begin Readln(f.xd|i|.xc|i|.m|i]); x|i| (xd|i| I xc|i|) / 2; VVnl,eln(xd|i|:l():3,xc|i|:10:3,iu|i|:10); End Else For i : = 1 To k Do Begin Rendln(f.x|i|.ni|i|); Writeln(x|i|:10:3.ni|i|:10); End; End Else {Nháp DL tu brill phim}
Wnteln; Wril.f'C Co can n h á p khoang chia khong?(C/K):'); Rca(llii(ch): \ \ V i l c ( ' Nha]) co num thu gòn k '); Kcađln(k); Writ chi; li" Upcase(ch) - C Then lie-in WritcC x d ị l ị •); RCH.lin(xel| l Ị): Wriu-C x c | l | '); R(-U(lln(xc|]|); WriteC m | l | = ' ) ; R.cadln(ni|l|); Writcln: For i : 2 To k Do Begin X(l|i|: xc|i-l|; YVrit.eC xeI',i,"I = "); R.eadln(xc|i]); VVrileC i n | \ i . ' i - ' ) ; Readln(m|iị); Writeln; End; x|i|: (xd|il I x c | i | ) / 2 ; End KI se For í: Ì T O k Do W r i K ' C xl'.i.'l = •): Readln(x|i|); WriteC TI Ì ị". í. Ị '): 13
R(wlln(ni|i|): Writcln; End; End; {Két thúc nháp DL tu ban phim} End; Procedure Tinh.KV_PS; Vai- i.li : Integer: Begin n 0; kv : 0; ps 0; For i : —- Ì T O k Do I3egin ky : kv I x | i | * TI Ì tỉ Ị: Ị)S :=- ps-f TU [ĩ Ì * s q r ( x | i | ) ; li n I niịiị; End; kv := k v / n ; ps :— ps/n - sqr(kv); W r i t e l n f K Y VONG M A U = ',kv:10:2); WritelnC PHUONG SAI M A U = \ps:13:5); Reaclln: End; Procedure I 'ocluong: Label 1; Vai- ch : Char: (Hill ren.(aiiduoi.Ua2/lH2 : Real; signia. alia : Real; Begin 1: Clrsc.r;
\Vritcln( UOC L U Ô N G C I A T R I T R Ư N G BINH'); W n t e l n f l . T r u ô n g ho]) l ) X ơ'l d a b ú a ' ) ; i I i ' h i ( " 2 . 'IVuông hop 1)X chua b i e t ' ) ; \\ril('('('hon : '); ch:- Reađkey; Write(di); lfnot(
W'l I'oe luoii'j; k h o a n g (lo t i n cay ('): \ Y n l c ( l - a l l a : l:,V) la:"): WnlclnCC.rHiKluoi:"):"!.'; \cHiit.ren:5:4.')'); Keadln: End: li KG IN Toxi background (blur): Cliscr: Texloolor(M); r Coloxy(l- ).a): r r (i()t(ix\'( 1 ). >): WiiiHn(* I I M I K Y VONCJ PHUONC SAI MAI ( l o i o x y ( 1 ").7): WritHn: \Vin
BÀI T O Á N l i . ư ớ c lượng xác suất (tỷ lệ) G ọ i Ị) l ' ( A ) hoại: ]) l à t ý l ẽ n à o đó G i ả S Í T t r o n g li k ế t q u á q u a n s á t đ ã c h o c ó ni l ầ n x ả y r a b i ế n c ố A Khi dó I ("(Ve l ư ơ n g d i ê m c h o Ị) l à ĩ* ----- — ri ị ước lượng khoảng (khoảng t i n cậy) vái độ tin cậy (Ì — a) c ủ a ]) l à 7 ,*-f/(g)vgẸgĩ ; p' + t ,(£)vSẸ3 2 x/7/ 2 V7I CH T Ư N G THÌNH TÍNH ước LƯỢNG XÁC SUẤT (T LỆ) PHOCHAM TinhJ"oc_Luong_Xac_Suat; Uses ( ' r i : Vai' 111.11 : Integer; ! a l i a . I a'2.Ị) : Real: ch : Chan Procedure Nhap_DL; Begin Wi'iteln( N H A P DU LIEU'); \Vritc(#l()#i;ỉ'So két qua q u a n sat n = '); Kcadln(n): i ì (' ( So l a n x a y r a b i ê n co A I I I •— ' ) ; QQ^]S R("H(llii(iii); W r i t e ( ' . N h á p gia tri a = '); R('H(lln(alfa); Wri1.eCNhai) gia t r i U ( ' , a l f a / 2 : 4 : 3 , ' ) = '); 17
Rca