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Guide e consigli
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Raccolta formule dim, Esercizi di Statistica

buonissimi

Tipologia: Esercizi

2014/2015

Caricato il 14/01/2015

dowain
dowain 🇮🇹

4.6

(7)

6 documenti

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bg1
1
Raccolta Formule e Dimostrazioni
NB. Non può essere usato durante la prova scritta
Media aritmetica
n
x
n
xxx
x
n
i
i
n
=
=
+++
=
121
K
Per distribuzioni di frequenza si ha
=
=
=
=
+++
+++
=
n
i
i
N
i
ii
n
nn
Nn
nx
nnn
nxnxnx
x
1
1
21
2211
K
K
Media armonica
Mar=
=
n
ii
x
1
1
1
Per distribuzioni di frequenza si ha:
Mar=
=
n
ii
i
x
n
N
1
Media geometrica
nn
ii
nng
xxxxM
==
=1
21
K
Per distribuzioni di frequenza:
NN
ii
ng
i
n
x
n
n
x
n
x
n
xM
==
=1
21
21 K
.
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa

Anteprima parziale del testo

Scarica Raccolta formule dim e più Esercizi in PDF di Statistica solo su Docsity!

Raccolta Formule e Dimostrazioni

NB. Non può essere usato durante la prova scritta

Media aritmetica

n

x

n

x x x x

n

i

i n

=

= 1 2 K 1

Per distribuzioni di frequenza si ha

=

=

=

=

= (^) n

i

i

N

i

i i

n

n n

n N

xn

n n n

xn xn xn x

1

1

1 2

11 2 2

K

K

Media armonica

Mar=

n

i i x 1

Per distribuzioni di frequenza si ha:

Mar=

n

i i

i

x

n

N

1

Media geometrica

n

n

i

i

n M (^) g = x⋅x ⋅ ⋅xn= ∏x = 1

1 2 K

Per distribuzioni di frequenza: N

N

i

g n i M xnxn xnn xni = = ∏ = 1

1 2

(^1 2) K.

Media quadratica

N

xn

M

N

i

i i

q

=

1

2

Dimostrazioni valori medi

  1. La somma algebrica degli scarti di ciascuna modalità dalla media è uguale a 0 (Prima proprietà):

=

n

ii

xi x. Si ha che: ∑

=

n

ii

xi nx 0 , ovvero ∑

=

n

i i

xi nx.

2) La somma dei quadrati degli scarti di ciascuna modalità dalla media aritmetica è un minimo

(Seconda proprietà):

=

n

i

xi x

1

2 ( ) minimo

Al fine di dimostrare la proprietà enunciata, consideriamo un generico valore a diverso da x e

poniamo la relazione seguente:

a – x = d, da cui:

a = x + d

Pertanto, la somma dei quadrati degli scostamenti dei valori xi da a può essere scritta come segue:

=

n

i

xi a 1

2

=

n

i

xi 1

[ ( x + d )]

2

=

n

i

xi

1

( x – d )

2

=

n

i

xi 1

[( x ) – d ]

2 .

Svolgendo il quadrato si ottiene:

=

n

i

xi

1

[( x )

2

  • d

2

- 2 d ( xi – x )].

Variabilità

Intervalli di Variazione

Campo di variazione

W =xn −x 1

Differenza Interquartilica

δ=Q 3 −Q 1

Scostamenti Medi

Varianza

n

x x

n

i

∑ i

=

=

1

2

2 σ

Nel caso si abbia una distribuzione di frequenza si ha:

N

x x n

N

i

∑ i i

=

1

2

2 σ.

Scarto quadratico medio (s.q.m.)

n

x x

n

i

∑ i

1

2

σ

Nel caso di distribuzione di frequenza si ha:

N

x x n

N

i

∑ i i

= 1

2

σ.

Devianza

E’ il numeratore della varianza. La sua espressione analitica è: (^) ( ) (^) ∑( )

=

= −

n

i

Dev X xi x 1

2 .

Per distribuzioni di frequenza si ha: ( ) ( ) i

N

i

Dev X = (^) ∑ xi −x n = 1

Differenze Medie

Differenza semplice media senza ripetizione

1 1

∑∑ = =

n n

x x

n

i

n

j

i j

Differenza semplice media con ripetizione

2

1 1

n

x x

n

i

n

j

i j

R

∑∑ = =

Differenza quadratica media senza ripetizione

1 1

2

2

∑∑ = =

n n

x x

n

i

n

j

i j

Differenza quadratica media con ripetizione

2

1 1

2

2

n

x x

n

i

n

j

i j

R

∑∑ = =

Variabilità relativa

Coefficiente di variazione

= ⋅ 100 μ

σ CV

n

x x

n

xy nxy

Var X

Co X Y b n

i

i

n

i

i i

y x 2

1

1

/

( )

var( , )

=

=

2

1

1 /

( )

y y

xy nxy

DevY

CodevX Y b n

i

i

n

i

i i

xy

=

=

Dimostrazioni

n

i

xi x yi y

1

n

i

xi yi nxy

1

n

i

xi yi xiy xyi xy

1

n

i

xi yi nxy nxy nxy

1

n

i

xi yi nxy

1

Indice di determinazione

Dev Y

DevE

DevY

DevR R = = −

Scomposizione devianza

( ) (^) ∑ ( ) (^) ∑(^ ) = =

∗ ∗ = − = − + − =

n

i

n

i

Dev y yi y yi yi yi y 1 1

2 2

∑ (^ )^ ∑ (^ )^ ∑(^ )(^ ) = = =

∗ ∗ ∗ ∗ = − + − + − −

n

i

n

i

n

i

yi yi yi y yi yi yi y 1 1 1

2 2 2

Per dimostrare l’uguaglianza suddetta occorre dimostrare che il doppio prodotto è nullo:

∑ (^ )(^ )^ ∑ (^ )^ ∑(^ ) = =

∗ ∗ ∗

=

∗ ∗ − − = − − −

n

i

n

i

i i i i i

n

i

yi yi yi y y y y y y y 1 1 1

Per la proprietà dei minimi quadrati che assicura l’uguaglianza tra ∑

=

n

i

yi 1

e ∑

=

n

i

yi 1

(la media dei

valori osservati coincide con la media dei valori teorici), l’ultima sommatoria è nulla. Inoltre,

essendo yi =a+b 1 xi

∗ si ha:

∑ (^ )^ ∑(^ )(^ )

=

=

∗ ∗ − = − + =

n

i

i i i

n

i

y (^) i yi yi y y a bx 1

1 1

=

=

∗ − + − =

n

i

i i i

n

i

yi yi a y y bx

1 1

= = =

n

i

n

i

i i

n

i

b yi xi yi xi b xiyi x a bx 1 1 1

∑ −^ ∑ − ∑

= = =

n

i

i

n

i

i

n

i

b xi yi a x b x 1

2

1 1

L’espressione contenuta nelle parentesi quadre coincide con la derivata parziale della

2

1

=

n

i

a b yi a bxi calcolata rispetto al parametro b che è stata posta pari a zero per la

stima del parametro stesso con il metodo dei minimi quadrati, ossia:

=

n

i

yi a bxi xi b

ab

1

Si giunge quindi a dimostrare che Dev(Y)=Dev(E)+Dev(R), da cui si ricava l’ indice di

determinazione.

Coefficiente di correlazione

= =

=

n

i

i

n

i

i

n

i

i i

x y

xy xy

x x y y

x x y y

r

1

2

1

2

1

rxy =± by/ x⋅bx/ y

Media e varianza della v.c. Binomiale

x n x p p x

n x

− ^ − 

   

 Pr = 1

La distribuzione binomiale può essere ottenuta considerando la somma di n v.c di Bernoulli,

indipendenti ed identicamente distribuite ( X 1 , X 2 ,...Xn).

E^ ( X)^ E(^ X X X )^ p p p np = 1 + 2 +....+ n = + +...+ =

Var ( X) = Var( X 1 +X 2 +...+Xn ) =p( 1 −p) +p( 1 −p)+....+p( 1 −p)=np( 1 −p)

Media e varianza della v.c. media campionaria

( ) = ∑ ( )= ∑μ = μ

= =

=

n

i

n

i

i

n

i

i

n

EX

n n

X

E X E

1 1

( ) ( ) n n

VarX n n

X

Var X Var

n

i

n

i

i

n

i

i 2

1 1

2 2 2

= =

=

Media e varianza della v.c proporzione o percentuale campionaria

( )

( ) p n

np

n

E X

n

X

E P E = = =

( )

( ) ( ) ( )

n

p p

n

np p

n

VarX

n

X

Var P Var

2 2

Intervallo di confidenza per la media di una popolazione normale con varianza

2 σ nota.

α α = − 

Pr − 2 ≤ ≤ + 2 1 n

X z n

X z

Intervallo di confidenza per la media di una popolazione normale con varianza

2 σ non nota.

α μ^ α = −^ α

Pr − (^2) ; − 1 ≤ ≤ + 2 ; − 1 1 n

s X t n

s X t n n

Intervallo di confidenza per la proporzione (o percentuale) di una popolazione normale.

( ) ( ) α π^ α = −^ α 

Pr ˆ 2 2 n

P P

P z n

P P

P z

Statistica test verifica di ipotesi sulla media di una popolazione con varianza.nota

n

X

Z

Statistica test verifica di ipotesi sulla media di una popolazione con varianza.non nota

n

s

X

T

Statistica Test Verifica di ipotesi sulla proporzione o percentuale campionaria (grandi

campioni)

( )

n

P

Z

0 0

0

1