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学生的t分布


学生TDistribution

A类统计分布威廉·戈塞特于1908年出版。他的雇主吉尼斯啤酒厂要求他出版用笔名,所以他选择了“学生”N个独立测量x _ i,让

 t=(x^_-mu)/(s/sqrt(N)),
(1)

哪里亩是人口意思是,x个^_是样品吗意思是、和秒估计器针对人口标准偏差(即样品方差)由定义

 s^2=1/(N-1)总和_(i=1)^N(x_i-x^_)^2。
(2)

学生的t吨-分配定义为随机变量的分布t吨这是我们所能做到的“最好的”不知道西格玛.

学生的t吨-分配具有n个自由度在沃尔夫拉姆语言作为学生T分配[n个].

如果σ=s,t=z分布变成正态分布.作为N个增加,学生的t吨-分布接近正常的分布.

学生的t吨-分配可以通过变换导出学生' z(z)-分配使用

 z=(x^_-mu)/s,
(3)

然后定义

 t=zsqrt(n-1)。
(4)

由此产生的概率和累积分布函数为

f_r(t)=(伽马射线[1/2(r+1)])/(平方(rpi)伽马射线(1/2r)(1+(t^2)/r)^((r+1/2))
(5)
=(((r/(r+t^2))^((1+r)/2))/(平方(r)B(1/2r,1/2))
(6)
F_r(t)=1/2+1/2[I(1;1/2r,1/2)-I(r/(r+t^2),1/2,1/2)]sgn(t)
(7)
=1/2-(itB(-(t^2)/r);1/2(1-r))伽马(1/2(r+1))/(2sqrt(pi)|t|伽马(1/2r))
(8)
=1/2+(tGamma(1/2(r+1))_2F_1(1/2,1/2(r/1));3/2;-(t^2)/r)/(sqrt(pir)Gamma(1/2r)),
(9)

哪里

 r=n-1
(10)

是的数字自由度,-infty<t<infty,伽玛(z)伽马函数,B(a,B)β函数,_2F_1(a,b;c;z)是一个超几何的功能、和I(z;a,b)正规化的β函数由定义

 I(z;a,b)=(b(z;a,b))/(b(a,b))。
(11)

这个意思是,方差,偏斜度、和峰态超越学生的t吨-分布是

亩=0
(12)
西格玛^2=r/(r-2)
(13)
γ_1=0
(14)
γ_2=6/(r-4)。
(15)
学生特征

这个特征函数 phin(t)对于的前几个值n个

φ1(t)=e ^(-|t|)
(16)
phi_2(t)=平方码(2)|t|K_1(平方码(二)|t|)
(17)
phi3(吨)=e^(-sqrt(3)|t|)(1+sqrt(2)|t|t)
(18)
phi4(吨)=2t^2K_2(2|t|)
(19)
phi_5(t)=1/3e^(-sqrt(5)|t|)(3+3sqrt(6)|t|+5t^2),
(20)

等等,其中K_n(x)是一个被改进的第二类贝塞尔函数.

下表给出了置信区间,即x这样分布功能 r(x)(_r)等于度的各种小值的各种概率自由第页.拜尔(1987年,第571页)给出了60%、70%、90%、95%、97.5%、99%、99.5%和99.95%置信区间,Goulden(1956)给出了50%、90%、95%、98%、99%和99.9%置信区间。

第页90%95%97.5%99.5%
13.077686.3137512.706263.6567
21.885622.919994.302659.92484
1.637742.353363.182455.84091
41.533212.131852.776454.60409
51.475882.015052.570584.03214
101.372181.812462.228143.16927
301.310421.697262.042272.75000
1001.290071.660231.983972.62589
英菲1.281561.644871.959992.57588

学生的多元形式t吨-具有相关矩阵的分布第页米自由度实现为多元分布[第页,]在中Wolfram语言包裹多元统计`.

所谓的A(t | n)如果两个观测到的分布相同,则分布对于测试很有用意思是.A(t | n)给出了两个观测值的差异的概率方法对于某个统计数据t吨具有n个 自由度仅偶然小于观测值:

 A(t|n)=1/(sqrt(n)B(1/2,1/2n))int_(-t)^t(1+(x^2)/n)^(-(1+n)/2)dx。
(21)

X(X)成为正态分布随机变量具有意思是0和方差 西格玛^2,Y^2/西格玛^2有一个卡方分布具有n个 自由度,并让X(X)Y(Y)保持独立。然后

 t=(Xsqrt(n))/Y
(22)

作为学生的t吨具有n个 自由度.


另请参见

贝塞尔统计公式,非中心学生 t吨-分发,已配对t吨-测试,学生' z(z)-分发

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M.Abramowitz和I.A.Stegun。(编辑)。带公式、图形和数学表的数学函数手册,第9版。纽约:多佛,第948-949页,1972年。Beyer,W.H。CRC公司标准数学表,第28版。佛罗里达州博卡拉顿:CRC出版社,第536页和5711987年。R·A·费希尔。“‘学生’分布的应用。”Metron公司 5, 3-17, 1925.费舍尔,R.A。“扩展“学生”积分的幂n-1个."Metron公司 5, 22-32, 1925.费希尔,注册会计师。统计学研究人员方法,第10版。爱丁堡:奥利弗和博伊德,1948年。古尔登,C.H.公司。表A-3英寸方法《统计分析》第二版。纽约:Wiley,第443页,1956年。按,W.H。;弗兰纳里,B.P。;Teukolsky,美国。;和韦特林。“不完整贝塔函数,学生分布,F分布,累积二项分布。“§6.2数字的FORTRAN:科学计算的艺术,第二版。英国剑桥:剑桥大学出版社,第219-2231992页。Shaw,W.“新管理“学生”T分布的方法。“已提交给J.计算。财务。 网址:http://www.mth.kcl.ac.uk/~shaww/web_page/papers/Tdistribution06.pdf.明镜,米。理论概率统计问题。纽约:McGraw-Hill,第116-117页,1992学生。“平均值的可能误差。”生物特征 6,1-25, 1908.

参考Wolfram | Alpha

学生的t分布

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“学生的t分布。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Studentst-Distribution.html

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