Группировка вариационного ряда
Практическая работа
«Определение данных натурных наблюдений методами математической статистики»
Выполнил студент: Лазарева А.С.
Группа: ИМ-11
Вариант 9
Проверил: Коваленко С.Н.
Вологда
Введение
Проблема экологизации всех сфер антропогенной деятельности в настоящее время условно является актуальной проблемой современного общества. Происходящие изменения в окружающей среде под влиянием антропогенной деятельности заставляет ученых заниматься разработкой и анализом методик, связанных с защитой и охраной природных ресурсов, изучением процессов, с устойчивостью биосферы, выявлением определяющих факторов, негативно влияющих на экосистемы.
Основополагающим направлением изучения процессов является комплекс мер, направленных на получение исходной информации и ее обработке, или мониторинг. Первый этап мониторинга – это получение информации с помощью гидрометрических постов наблюдений. Государственная гидрометрическая сеть осуществляет наблюдение за состоянием исследуемого объекта, тенденциями возможных изменений, определение и изучение наиболее важных факторов, негативно влияющих на объект, составление прогнозов с учетом сложившихся объективных и субъективных обстоятельств. Организация и проведение мониторинга возложена на ГосКомГидроМет России. Это наблюдения за атмосферой, гидросферой и почвенным покровом. Пункты контроля находятся на местах развитой антропогенной деятельности и на относительно экологически благоприятных территориях. Цель этих пунктов – получить общую картину складывающейся экологической обстановки в государстве.
Второе альтернативное направление в изучении – экспедиционный метод: проведение научных исследований с конкретно поставленными целями. При организации технических наблюдений экспериментатору имеет дело со следующими факторами: выбором, поверкой и установкой прибора для наблюдения и проведения самих измерений, оценкой точности измеряемой величины. Регулирование подвергается обработке и анализу.
Этапы исследования природных явлений, процессов и тенденций:
1. Получение количественных данных наблюдений в результате проведения натурного эксперимента (теория планирования и организации эксперимента)
2. Обработка и анализ полученной информации (теория вероятности и математической статистики)
3. Моделирование природных процессов (физическое и математическое моделирование)
4. Принятие управленческих решений на основе полученных результатов обработки и моделирования
Следует отметить, что ни одна даже самая современная математическая обработка результатов эксперимента не исправит халатности в получении данных натурных наблюдений и наоборот качественные данные натурных исследований можно испортить неумелым применением математического аппарата.
Цель рассчетно-графического задания: выработка технических специальных навыков по обработке экспериментальных данных методами математической статистики, оценке полученных результатов, использовании при их принятии управленческих решений в области природоохраны и природопользования.
На основе теории вероятности и математической статистики необходимо получить основные характеристики расчетных параметров, отработать методику расчета и найти пути практического применения полученных результатов.
Перед выполнением задания необходимо дать характеристику, полученную опытным путем, количественных величин контролируемого загрязняемого вещества. Элементы выборки – случайные величины (величина, которая в результате эксперимента может принять то или иное значение, заранее не известное какое именно). Элементы выборки непрерывны, так как природные явления и процессы непрерывны во времени и пространстве. Непрерывная случайная величина охарактеризована диапазоном изменения случайной величины и полностью распределения вероятности. Полученные в результате натурного эксперимента количественные оценки данного вида загрязняемого вещества являются размерными характеристиками (мг/л или г/м3, характеризует массу растворенного вещества в объеме жидкости или газа).
Рассчетно-графическая часть
Допустим, что в результате натурного эксперименты получены следующие количественные значения концентрации конкретного загрязняющегося вещества (примерами могут служить нормируемые загрязняющиеся вещества в окружающей среде: биогены, нефтепродукты, тяжелые металлы, фенолы и т.д.) в определенном пункте контроля. Целью расчета является получение основных статистических характеристик и их анализ, подбор генеральной совокупности по результатам натурных наблюдений.
Исходные данные:
№
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 24.67
| 18.75
| 24.45
| 19.38
| 20.57
| 22.78
| 21.56
| 23.09
| 23.9
| 18.7
| №
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | 24.9
| 21.96
| 20.3
| 17.75
| 20.6
| 27.25
| 19.76
| 22.94
| 23.57
| 20.29
| №
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | 19.56
| 20.74
| 22.32
| 22.75
| 18.51
| 22.99
| 22.13
| 23.34
| 22.46
| 21.58
|
1. Построение вариационного ряда (Хmin – Xmax)
№
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 17.75
| 18.51
| 18.7
| 18.75
| 19.38
| 19.56
| 19.76
| 20.29
| 20.3
| 20.57
| №
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | 20.6
| 20.74
| 21.56
| 21.58
| 21.96
| 22.13
| 22.32
| 22.46
| 22.75
| 22.78
| №
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| | 22.94
| 22.99
| 23.09
| 23.34
| 23.57
| 23.9
| 24.45
| 24.67
| 24.9
| 27.25
|
Группировка вариационного ряда
2.1 Определение количества классов (интервалов)
Для определения количества классов используем формулу Старжесса
(1)
где – количество классов;
– объем выборки или количество значений в ряду.
По формуле (1) определяем количество классов, на которые необходимо разделить вариационный ряд:
2.2 Определение длины каждого класса
Определение размаха или амплитуды колебания каждой величины:
где – размах(мг/л)
где – длина каждого интервала
2.3 Определение границ каждого интервала
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Результаты расчета:
2.4 Определение эмпирической частоты
Частота – это количество значений, попавших в каждый интервал
Результаты расчета: Таблица 1
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|