5

Есть гпсч на основе линейного конгруэнтного метода. Нужно проверить гипотезу о равновероятности распределения полученных с помощью генератора значений выборок. Написал такую функцию:

def xi_check(num_array):
    intervals = [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
    for i in range(len(num_array)):
        intervals[num_array[i]//10] += 1
    xi_2_theor = [0, 3.33, 5.9, 8.34, 11.4, 16.9, 100] # квантили Хи-квадрат
    xi_2_inter = [1, 0.95, 0.75, 0.50, 0.25, 0.05, 0]  # уровень значимости
    xi_2_exp = 0
    for i in range(len(intervals)):
        xi_2_exp = xi_2_exp + ((float(intervals[i]) / float(len(num_array))
        - 0.1) ** 2) / 0.1
    for i in range(6):
        if xi_2_theor[i] <= xi_2_exp <= xi_2_theor[i+1]:
            return f"{xi_2_inter[i]} - {xi_2_inter[i+1]}", xi_2_exp
        else:
            return "Error", xi_2_exp

Если на выходе я получаю эксперементальное значение Хи-квадрат в промежутке между 11.4 и 16.9, то что это означает для меня? Можно ли полагаться на то, что ГПСЧ пораждает равновероятные значения последовательности?

Иными словами, я не могу понять, как можно трактовать уровень значимости. Как из него получить вероятность достоверности? 1 - (уровень значимости)?

7
  • А Вы проверьте метод. Задайте заведомо неравновероятную выборку, например константы. И поглядите, что даст Вам критерий Хи-квадрат. :-) А потом возьмите заведомо равномерную выборку, например из таблиц хорошего случ. генератора. И снова поглядите, что даст Вам критерий Хи-квадрат.
    – pepsicoca1
    19 мар 2019 в 8:31
  • @pepsicoca1 Это хорошая идея, спасибо) Сегодня утром тоже подумал, что стоит так поступить
    – Freddy
    19 мар 2019 в 8:37
  • Еще наверное можно найти в сети таблицы для гауссовского распределения от хорошего генератора и их проверить на гипотезу равномерности. При правильной работе метод должен показать, что распределение неравномерное.
    – pepsicoca1
    19 мар 2019 в 8:40
  • Если не секрет - проверка гипотезы по Хи-квадрат это у Вас учебная задача или реальная?
    – pepsicoca1
    19 мар 2019 в 8:45
  • @pepsicoca1 не секрет) это вопрос с собеса) Каким образом можно проверить гипотезу равновероятности исходов последовательности, сгенерированной ГПСЧ) Сразу пришла идея воспользоваться численным методом Монте Карло, на что меня попросили еще варианты) И тут я слился
    – Freddy
    19 мар 2019 в 8:51

1 ответ 1

2

Проверка, которую вы задумали провести, в общем случае называется «проверка выборки на соответствии теоретическому закону распределения». Может выполняться множеством разных методов - Колмогорова-Смирнова, Крамера-фон Мизеса, Джинни ….. и в том числе с помощью использования ХИ-квадрат критерия согласия Пирсона. Суть ее в том, что вы высчитываете некую статистику и сравниваете с тем значением, которое она (статистика) бы имела, если бы ваша выборка соответствовала бы теоретическому закону. В случае использование ХИ-квадрат критерия в качестве такой статистики используется ХИкв.практ= СУММА по количеству квантилей ((Ni-Ei)**2)/Ei) (обратите внимание, это несколько отлично от формулы, которую вы используете в программе).

Затем происходит сравнение ХИкв.практ со значением, взятым из таблицыХИкв.крит. при выбранном значении уровня значимости и заданном значением степени свободы. Если полученное значение , меньше значения ХИкв.крит (альфа, df), то считается, что со степенью значимости («уверенности») альфа ваша выборка не отличается от теоретического (в данном случае - равномерного) распределения.

Замечание 1. Иметь таблицу распределений сегодня уже не является обязательным – практически все инструменты – от Python до EXCEL – содержат функции, которые эти значения определяют самостоятельно. По той же причине и нет необходимости огород городить с самостоятельным Монте-Карло-моделированием.

Замечание 2. Для анализа соответствие именно равномерному закону распределения есть и специальные критерии, например – Шермана, Неймана-Бартона и др.

Вот как-то так.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.