علوم وفضاء

الاعتماد بعد طرح متوسط العينة: لماذا ترتبط البواقي؟

الحالات والبواقي
لكل صف فرصة 1/8؛ لا قياسات فعلية.

الاعتماد بعد طرح متوسط العينة ينشأ من اشتراك القيم في متوسط عشوائي واحد. [1]

الخلاصة السريعة

المشاهدات المستقلة لا تعطي بواقي مستقلة بعد هذا الطرح. [1]

  • نفترض n≥2 مشاهدات مستقلة متطابقة التوزيع، بمتوسط μ وتباين مشترك σ² منتهٍ وموجب، وبوحدة واحدة. لا نحتاج توزيعًا طبيعيًا. [2]
  • نعرّف X̄=ΣXi/n وei=Xi−X̄. دائمًا Σei=0؛ فالباقي الأخير تحدده البقية. وتوقع كل باقٍ صفر، لأن E(X̄)=μ. [2]
  • باستقلال الأصل وخطية التغاير: Cov(Xi,X̄)=σ²/n وVar(X̄)=σ²/n. لموضعين مختلفين، Cov(ei,ej)=0−σ²/n−σ²/n+σ²/n=−σ²/n. [1][2]
  • تباين كل باقٍ Var(ei)=σ²−2σ²/n+σ²/n=σ²(1−1/n). بقسمة التغاير على الانحرافين، ρ(ei,ej)=−1/(n−1) للموضعين المختلفين؛ وعند n=2 يكون −1. [1]
  • مثال مؤلف: ثلاث مشاهدات، كل منها −3 أو 3 بفرصة 1/2 وباستقلال؛ σ²=9. الحالات الثماني متساوية الاحتمال؛ بواقيها تعطي Var(e1)=6 وCov(e1,e2)=−3، ومنهما ρ=−1/2. [1][2]
  • طرح المتوسط المعروف الثابت μ من كل Xi يحفظ الاستقلال. هنا الارتباط بين موضعين عبر تكرار العينات، وليس معاملًا محسوبًا من صفوف سجل واحد؛ اعتماد البواقي لا ينقض فرض استقلال الأصل. [1]

ثبت فرض الاستقلال الأصلي

نفترض n≥2 مشاهدات مستقلة متطابقة التوزيع، بمتوسط μ وتباين مشترك σ² منتهٍ وموجب، وبوحدة واحدة. لا نحتاج توزيعًا طبيعيًا. [2]

اطرح المتوسط المشترك

نعرّف X̄=ΣXi/n وei=Xi−X̄. دائمًا Σei=0؛ فالباقي الأخير تحدده البقية. وتوقع كل باقٍ صفر، لأن E(X̄)=μ. [2]

احسب التغاير بين موضعين

باستقلال الأصل وخطية التغاير: Cov(Xi,X̄)=σ²/n وVar(X̄)=σ²/n. لموضعين مختلفين، Cov(ei,ej)=0−σ²/n−σ²/n+σ²/n=−σ²/n. [1][2]

احسب معامل الارتباط

تباين كل باقٍ Var(ei)=σ²−2σ²/n+σ²/n=σ²(1−1/n). بقسمة التغاير على الانحرافين، ρ(ei,ej)=−1/(n−1) للموضعين المختلفين؛ وعند n=2 يكون −1. [1]

عدد الحالات الثماني

مثال مؤلف: ثلاث مشاهدات، كل منها −3 أو 3 بفرصة 1/2 وباستقلال؛ σ²=9. الحالات الثماني متساوية الاحتمال؛ بواقيها تعطي Var(e1)=6 وCov(e1,e2)=−3، ومنهما ρ=−1/2. [1][2]

مصفوفة تغاير البواقي
القطر 6 وخارجه −3.

ميز المتوسط الثابت

طرح المتوسط المعروف الثابت μ من كل Xi يحفظ الاستقلال. هنا الارتباط بين موضعين عبر تكرار العينات، وليس معاملًا محسوبًا من صفوف سجل واحد؛ اعتماد البواقي لا ينقض فرض استقلال الأصل. [1]

المراجع

  1. خواص التغاير
  2. متوسط العينة

معامل بيرسون

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.