Метод оценки требуемого объема выборки

Изложен метод оценки требуемого объема случайной выборки по критерию погрешности ее математического ожидания. Получены аналитические зависимости для граничных значений погрешности и дисперсии. Приведены результаты имитационного моделирования....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2012
Автор: Долгин, В.П.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України 2012
Назва видання:Электронное моделирование
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61829
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Метод оценки требуемого объема выборки / В.П. Долгин // Электронное моделирование. — 2012 — Т. 34, № 3. — С. 95-103. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-61829
record_format dspace
spelling irk-123456789-618292014-05-13T03:01:21Z Метод оценки требуемого объема выборки Долгин, В.П. Точность, надежность, диагностика Изложен метод оценки требуемого объема случайной выборки по критерию погрешности ее математического ожидания. Получены аналитические зависимости для граничных значений погрешности и дисперсии. Приведены результаты имитационного моделирования. Викладено метод оцінки необхідного об’єму випадкової вибірки по критерію погрішності математичного очікування. Отримано аналітичні залежності для граничних значень погрішності та дисперсії. Наведено результати імітаційного моделювання. The method is stated for estimation of the required accidental sample size by the criterion of the expected value error. Analytical dependences for the boundary values of the error and variance are obtained. The results of imitation modeling are presented. 2012 Article Метод оценки требуемого объема выборки / В.П. Долгин // Электронное моделирование. — 2012 — Т. 34, № 3. — С. 95-103. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0204-3572 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61829 519.25 ru Электронное моделирование Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Точность, надежность, диагностика
Точность, надежность, диагностика
spellingShingle Точность, надежность, диагностика
Точность, надежность, диагностика
Долгин, В.П.
Метод оценки требуемого объема выборки
Электронное моделирование
description Изложен метод оценки требуемого объема случайной выборки по критерию погрешности ее математического ожидания. Получены аналитические зависимости для граничных значений погрешности и дисперсии. Приведены результаты имитационного моделирования.
format Article
author Долгин, В.П.
author_facet Долгин, В.П.
author_sort Долгин, В.П.
title Метод оценки требуемого объема выборки
title_short Метод оценки требуемого объема выборки
title_full Метод оценки требуемого объема выборки
title_fullStr Метод оценки требуемого объема выборки
title_full_unstemmed Метод оценки требуемого объема выборки
title_sort метод оценки требуемого объема выборки
publisher Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
publishDate 2012
topic_facet Точность, надежность, диагностика
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61829
citation_txt Метод оценки требуемого объема выборки / В.П. Долгин // Электронное моделирование. — 2012 — Т. 34, № 3. — С. 95-103. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
series Электронное моделирование
work_keys_str_mv AT dolginvp metodocenkitrebuemogoobʺemavyborki
first_indexed 2025-07-05T12:46:29Z
last_indexed 2025-07-05T12:46:29Z
_version_ 1836811120357146624
fulltext ÓÄÊ 519.25 Â. Ï. Äîëãèí, êàíä. òåõí. íàóê Ñåâàñòîïîëüñêèé íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò (Óêðàèíà, 99053, Ñåâàñòîïîëü, óë. Óíèâåðñèòåòñêàÿ, 33, òåë. (0692) 543570; e-mail: root@sevgtu.sebastopol.ua) Ìåòîä îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè Èçëîæåí ìåòîä îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà ñëó÷àéíîé âûáîðêè ïî êðèòåðèþ ïîãðåøíîñòè åå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ. Ïîëó÷åíû àíàëèòè÷åñêèå çàâèñèìîñòè äëÿ ãðàíè÷íûõ çíà÷åíèé ïîãðåøíîñòè è äèñïåðñèè. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èìèòàöèîííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ. Âèêëàäåíî ìåòîä îö³íêè íåîáõ³äíîãî îá’ºìó âèïàäêîâî¿ âèá³ðêè ïî êðèòåð³þ ïîãð³øíîñò³ ìàòåìàòè÷íîãî î÷³êóâàííÿ. Îòðèìàíî àíàë³òè÷í³ çàëåæíîñò³ äëÿ ãðàíè÷íèõ çíà÷åíü ïîãð³ø- íîñò³ òà äèñïåðñ³¿. Íàâåäåíî ðåçóëüòàòè ³ì³òàö³éíîãî ìîäåëþâàííÿ. Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: îöåíêà, ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå, äèñïåðñèÿ, ïîãðåøíîñòü, êðèòåðèé. Îäíîé èç àêòóàëüíûõ çàäà÷ ïðè àíàëèçå ñòîõàñòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ÿâ- ëÿåòñÿ çàäà÷à îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè, îáåñïå÷èâàþùåãî íà- äåæíîå îïðåäåëåíèå ñòàòèñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ. Íàèáîëåå âàæíûì ïàðà- ìåòðîì ìîæíî ñ÷èòàòü ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå, âõîäÿùåå â âûðàæåíèÿ äëÿ ìíîãèõ ñòàòèñòè÷åñêèõ çàêîíîâ ðàñïðåäåëåíèÿ. Ïî îïðåäåëåíèþ [1, 2] ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå m tx ( ) äèñêðåòíî ðàñ- ïðåäåëåííîé ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû x ìîæíî îöåíèòü, èìåÿ âûáîðêó, ñîñ- òîÿùóþ èç n ýëåìåíòîâ: m t n xx i i n ( ) � � � 1 1 , ãäå x i — çíà÷åíèå ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû â ìîìåíò âðåìåíè ti (x x ti i� ( )).  óïðîùåííîé ôîðìå âûðàæåíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ çàïèñûâàþò â âèäå m t M X tx ( ) [ ( )]� êàê íà÷àëüíûé ìîìåíò ïåðâîãî ïîðÿäêà [1]. Ïðèâåäåííîå âûðàæåíèå ïîçâîëÿåò âû÷èñëèòü ìàòåìàòè÷åñêîå îæè- äàíèå m tx ( ) ñ íåêîòîðîé ïîãðåøíîñòüþ. Îáúåì âûáîðêè n (÷èñëî ðåàëè- çàöèé) ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû x i îïðåäåëÿåò ïîãðåøíîñòü, ñ êîòîðîé ìîæåò áûòü ïîëó÷åíà îöåíêà ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ m tx ( ). Ïðè óâåëè÷åíèè çíà÷åíèÿ n ïîãðåøíîñòü îöåíêè óìåíüøàåòñÿ. ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2012. Ò. 34. ¹ 3 95 ÒÎ×ÍÎÑÒÜ, ÍÀÄÅÆÍÎÑÒÜ, ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ Ïîëó÷èòü òî÷íîå çíà÷åíèå òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè íå ïðåäñòàâ- ëÿåòñÿ âîçìîæíûì ââèäó ñëó÷àéíîãî õàðàêòåðà èçìåíåíèé âåëè÷èíû x, íî ìîæíî íàéòè çíà÷åíèå m tx ( ) ñ ïîãðåøíîñòüþ, íå ïðåâûøàþùåé çàäàííîãî çíà÷åíèÿ, ñ íåêîòîðîé äîâåðèòåëüíîé âåðîÿòíîñòüþ Px . Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è íåîáõîäèìî ïðèìåíåíèå èòåðàöèîííîé ïðîöåäóðû, â ïðîöåññå êî- òîðîé ñëåäóåò çàäàòü îáúåì âûáîðêè, âû÷èñëèòü ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäà- íèå è äèñïåðñèþ ñòàòèñòè÷åñêîé ñîâîêóïíîñòè, a çàòåì óòî÷íÿòü ïàðà- ìåòðû ñ íîâûì ìàññèâîì äàííûõ äî òåõ ïîð, ïîêà íå áóäåò îáåñïå÷åíà òðåáóåìàÿ òî÷íîñòü. Ïðåäëàãàåòñÿ óïðîùåíèå ïðîöåäóðû îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âû- áîðêè, èñêëþ÷àþùåå èòåðàöèîííûé ìåòîä ðåøåíèÿ çàäà÷è. Íàéäåì îöåíêó òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè ïðè çàäàííîì çíà÷åíèè ïîãðåøíîñòè. Òåêó- ùàÿ îöåíêà ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ ìîæåò áûòü âû÷èñëåíà ðåêóð- ðåíòíî íà îñíîâå åãî ïðåäûäóùåãî çíà÷åíèÿ m t k xk i i k ( ) � � � 1 1 : m k m x k k k k� � ��( )1 1 , (1) ãäå k — îáúåì âûáîðêè; xk — k-é ýëåìåíò âûáîðêè; mk �1 — îöåíêà ìàòå- ìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ íà ïðåäûäóùåì øàãå (äëÿ îáúåìà âûáîðêè, ðàâ- íîãî k �1). Îïðåäåëèì àáñîëþòíîå çíà÷åíèå îòíîñèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè � ìàòå- ìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ íà î÷åðåäíîì øàãå k: � � � �m m m k k 1 0 , ãäå m0 — èñòèííîå çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ. Ïîäñòàâèâ â ïðàâóþ ÷àñòü çíà÷åíèå mk èç ôîðìóëû (1), ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèé ïîëó÷èì � � ��m x m k k k1 0 . Èñêëþ÷èâ ñëàãàåìîå xk , íàéäåì ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîå çíà÷åíèå ïî- ãðåøíîñòè: � � �m m k k 1 0 . Ïîñêîëüêó ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ m k k � è m k k � � 1 ñòðåìÿòñÿ ê m0, äëÿ áîëüøèõ çíà÷åíèé k ìîæíî ïðèíÿòü � �1/ k, (2) Â. Ï. Äîëãèí 96 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2012. V. 34. ¹ 3 ãäå k — òðåáóåìûé îáúåì âûáîðêè. Òàêèì îáðàçîì, ïî çàäàííîé ïîãðåø- íîñòè � (2), ïîëîæèâ k n� , ìîæíî îöåíèòü òðåáóåìûé îáúåì âûáîðêè: n �1/�, (3) òàê êàê ïðè âîçðàñòàíèè ÷èñëà ðåàëèçàöèé çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæè- äàíèÿ ñóùåñòâåííî íå èçìåíÿåòñÿ, îñòàâàÿñü â ïðåäåëàõ ïîãðåøíîñòè �. Íà ðèñ. 1 ïîêàçàí ïðîöåññ èçìåíåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ M x â çàâèñèìîñòè îò èçìåíåíèÿ îáúåìà âûáîðêè ïðè ðàâíîìåðíîì çàêîíå ðàñ- ïðåäåëåíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû â äèàïàçîíå [ , ]a b , ãäå a �30, b �150. Òåî- ðåòè÷åñêàÿ (èñòèííàÿ) âåëè÷èíà ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ [1, 2] ñîñòàâ- ëÿåò M a b 0 2 90� � � . Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåí ãðàôèê ãðàíèöû ïîãðåøíîñòè GM 0, ïîñòðîåí- íûé ïî ôîðìóëå (2) ïðè èçìåíåíèè ïåðåìåííîé k â äèàïàçîíå [ , ]1 n . Äëÿ çàäàííîãî óðîâíÿ äîïóñòèìîé ïîãðåøíîñòè � max ,�001 âåëè÷èíà îáúåìà âûáîðêè â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé (3) ïðèíÿòà n �100. Ãðàôèê GM x ñîîòâåòñòâóåò îòíîñèòåëüíûì ïðèðàùåíèÿì ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ ( ) /M M Mk k� �1 0, ãäå M 0 — òåîðåòè÷åñêîå çíà÷åíèå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ ïðè óâåëè÷åíèè òåêóùåãî îáúåìà âûáîðêè k n� [ , ]1 . Êàê âèäíî èç ðèñ. 2, êðèâàÿ èçìåíåíèÿ îòíîñèòåëüíîãî ïðèðàùåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ GM x íå âûõîäèò çà ïðåäåëû ãðàíèöû (êðèâàÿ GM 0), ðàññ÷èòàííîé ïî ôîðìóëå (2), ÷òî îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ äîñòî- âåðíîñòü ðåçóëüòàòà îïðåäåëåíèÿ òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè ïðè çàäàí- íîé ïîãðåøíîñòè � îöåíêè ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ ñòàòèñòè÷åñêîé ñîâîêóïíîñòè. Ìåòîä îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2012. Ò. 34. ¹ 3 97 0 20 40 60 80 k 90 70 50 30 M0 , M0 Mx Mx Ðèñ. 1. Ãðàôèêè çàâèñèìîñòè ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ M x îò èçìåíåíèÿ îáúåìà âû- áîðêè k n�[ , ]1 Äëÿ ïðîâåðêè êîððåêòíîñòè ïîëó÷åííîé îöåíêè îáúåìà âûáîðêè (3) îïðåäåëèì åå íåîáõîäèìûé îáúåì ñ ó÷åòîì ïàðàìåòðîâ ñòàòèñòè÷åñêîé ñîâîêóïíîñòè [1, 2]: N t D N N t D x x x x x x x � � � 2 2 21 ( ) . (4) Çäåñü N x è Dx — îáúåì è äèñïåðñèÿ; x xM�� , ãäå M x— ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå ñòàòèñòè÷åñêîé ñîâîêóïíîñòè; tx — êîðåíü óðàâíåíèÿ Ëàïëàñà P x dtx tx � �� 2 22 0 � exp( / ) . Ïðè ýòîì P P M Mx x x� � { }0 — âåðîÿòíîñòü âûïîëíåíèÿ óñëîâèÿ M Mx x� 0 . Çíà÷åíèå tx , âõîäÿùåå â âûðàæåíèå (4), íàõîäèì â ðåçóëü- òàòå ðåøåíèÿ óðàâíåíèÿ Ëàïëàñà â ôîðìå P tx x�erf ( / )2 . (5) Ïðåäñòàâèì óðàâíåíèå (4) â âèäå N N K x x � �1 , ãäå K x — êîýôôèöèåíò, K M N D t x x x x x � ��2 2 2 1( ) , Â. Ï. Äîëãèí 98 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2012. V. 34. ¹ 3 0 20 40 60 80 k 0,2 0 0,2� GM0 , GM0 GMx GMx Ðèñ. 2. Ãðàôèê îòíîñèòåëüíîãî ïðèðàùåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ ( ) /M M Mk k� �1 0 ïðè èçìåíåíèè îáúåìà âûáîðêè k è óïðîñòèì åãî, ïîëîæèâ � �1/ N x (Nx ��1) â ñîîòâåòñòâèè ñ (3). Òîãäà âûðàæåíèå äëÿ K x ïðèìåò âèä K M D t N x x x x x � 2 2 . Ïðèíÿâ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå çíà÷åíèå Px �1è ðåøèâ óðàâíåíèå Ëàïëàñà (5), ïîëó÷èì tx � �2 00041, .  áîëüøèíñòâå ïðàêòè÷åñêèõ ñëó÷àåâ N x ��1è � 1, ÷òî ïîçâîëÿåò óðàâíåíèå (4) ñâåñòè ê íåðàâåíñòâó N N x� . (6) Äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ Âåéáóëëà M x �0è K x �0. Ïîýòîìó îáúåì âûáîðêè, ãàðàíòèðóþùèé ïîãðåøíîñòü íå áîëåå �� ñîîòâåòñòâóþùóþ (3), ñîñòàâ- ëÿåò N n� , ÷òî ïîëó÷àåì â ðåçóëüòàòå çàìåíû N nx � â ôîðìóëå (6). Ïðè ýêñïîíåíöèàëüíîì çàêîíå ðàñïðåäåëåíèÿ M Dx x 2 1/ � è K x � �00041, / N x , ÷òî ïîçâîëÿåò ïðèíÿòü îáúåì âûáîðêè ñîãëàñíî (3) N n� , îáåñïå÷èâàþùèé çíà÷åíèå Ì0 ñ ïîãðåøíîñòüþ íå áîëåå �. Ïðè ðàâíîìåðíîì çàêîíå ðàñïðåäåëåíèÿ K x �0011, / N x â ñòàíäàðòíîì èíòåðâàëå èçìåíåíèÿ ñëó÷àéíîé âåëè÷èíû [ , ]0 1 , ÷òî ïîçâîëÿåò ïðèíÿòü îáúåì âûáîðêè N n� , îáåñïå÷èâàþùèé òðåáóåìóþ òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ åå ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ. Ïîëó÷åííàÿ îöåíêà ïîãðåøíîñòè ÿâëÿåòñÿ ñîñòîÿòåëüíîé, íåñìåùåí- íîé è ýôôåêòèâíîé [1, 2]. Òàêèì îáðàçîì, ïðèìåíåíèå ôîðìóëû (3) ïðè àíàëèçå ñëó÷àéíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ãàðàíòèðóåò ïîëó÷åíèå äîñòîâåð- íîé îöåíêè ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ ñòîõàñòè÷åñêîé ìîäåëè âîçäåéñò- âèÿ ñ çàäàííîé òî÷íîñòüþ ïðè îáúåìå âûáîðêè n � �� 1. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ìîæíî ðåøàòü ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ äîñòîâåð- íîñòè è îáðàòíóþ çàäà÷ó îïðåäåëåíèÿ ïîãðåøíîñòè îöåíêè ìàòåìàòè÷åñ- êîãî îæèäàíèÿ ïðè èçâåñòíîì îáúåìå âûáîðêè, îïðåäåëÿåìîé äîâåðè- òåëüíîé âåðîÿòíîñòüþ P m m mx( )0 0 1� � �� � , ãäå m0 è mx — èñòèííîå è èñêîìîå çíà÷åíèÿ ìàòåìàòè÷åñêîãî îæèäàíèÿ.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ äèíàìèêà ïðîöåññà èçìå- íåíèÿ äèñïåðñèè ñ óâåëè÷åíèåì îáúåìà âûáîðêè. Èçâåñòíî [1, 2], ÷òî ïîãðåø- íîñòü âû÷èñëåíèÿ äèñïåðñèè óìåíüøàåòñÿ ïðè âîçðàñòàíèè îáúåìà âûáîðêè. Íà ðèñ. 3 èçîáðàæåí ãðàôèê èçìåíåíèÿ äèñïåðñèè Dx ïðè èçìåíåíèè îáúåìà âûáîðêè k n� [ , ]1 è ïîêàçàíî òåîðåòè÷åñêîå çíà÷åíèå äèñïåðñèè D0 1200� . Íàéäåì èçìåíåíèå äèñïåðñèè çà îäèí øàã, îáîçíà÷èâ D D Dk k k� ��1 , (7) ãäå Dk — äèñïåðñèÿ âûáîðêè, ñîñòîÿùåé èç k ýëåìåíòîâ x i , D k x mk i k i k � � � � 1 2 2 1 , i k�1,..., ; Ìåòîä îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2012. Ò. 34. ¹ 3 99 Dk �1 — äèñïåðñèÿ âûáîðêè, ñîäåðæàùåé k �1 ýëåìåíòîâ x i , D k x mk i k i k � � � � � � ��1 2 1 2 1 1 1 1 , i k� �1 1,..., ; mk è mk �1 — ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå âûáîðêè èç k è k �1ýëåìåíòîâ, m k xk i i k � � � 1 1 , m k xk i i k � � � � � �1 1 1 1 1 . Âûïîëíèâ ïîäñòàíîâêó, ïîëó÷èì D k x m k x mk i k i k i k i k � � � � �� � � � � � 1 1 12 1 2 1 1 2 2 1 . Ïðåäñòàâèâ D k x k x mk i i k k k� � � �� � � � ��1 2 1 1 2 1 21 1 1 1 , ïîñëå ïðåîáðàçîâàíèé íàéäåì D k x k x m mk k i i k k k� � � � � �� � � �� � �� � �� 1 1 1 1 2 2 1 2 1 2 . (8) Ïðåîáðàçóåì âûðàæåíèå (8), ðàçëîæèâ ðàçíîñòü êâàäðàòîâ ìàòåìàòè÷åñ- êèõ îæèäàíèé: m m m m m mk k k k k k 2 1 2 1 1 � � � �� � �( )( ) . (9) Â. Ï. Äîëãèí 100 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2012. V. 34. ¹ 3 20 40 60 80 k 1600 1200 800 400 0 D0 , D0 Dx Dx Ðèñ. 3. Ãðàôèê èçìåíåíèÿ äèñïåðñèè Dx ïðè èçìåíåíèè îáúåìà âûáîðêè k n�[ , ]1 Ïðåîáðàçóåì ðàçíîñòü ìàòåìàòè÷åñêèõ îæèäàíèé: m m k x k x k x k k i i k i k i k � � � � � �� � � � � �1 1 1 1 1 1 1 1 1 . Ñãðóïïèðîâàâ ñëàãàåìûå, ïîëó÷èì m m k k x k x k k i i k k � � � � �� � �1 1 1 1 1 1( ) . Ó÷èòûâàÿ, ÷òî m k x k i i k � � � 1 1 , íàõîäèì m m k m x k k k k � � � ��1 1 1 ( ). Ïîäñòàâèâ ýòî âûðàæåíèå â (9), à ðåçóëüòàò — â (8), ïîëó÷èì D k m m m x k x xk k k k k i k i k � � � � � � � � � � � �� � � � 1 1 1 1 2 1 2 1 ( )( ) . (10) Óïðîñòèâ âûðàæåíèå (10), èñêëþ÷èâ êîíå÷íûé ýëåìåíò âûáîðêè è ïðèíÿâ m m k k� � 1 , íàéäåì D k m k xk k i i k � � � � �� � � �� � � 1 2 12 2 1 . (11) Ó÷èòûâàÿ, ÷òî D k x mk i k i k � � � � 1 2 2 1 , ïðèâîäèì âûðàæåíèå (11) ê îêîí÷àòåëü- íîé ôîðìå äëÿ âû÷èñëåíèÿ àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ îòíîñèòåëüíîé ïîãðåø- íîñòè � k k k D D � íà k-ì øàãå: � k k k kk D m D � �1 2 . Ïðè îöåíêå äèñïåðñèè âûáîðêè ñ ÷èñëîì ýëåìåíòîâ n àáñîëþòíîå çíà- ÷åíèå ãðàíèöû îòíîñèòåëüíîé ïîãðåøíîñòè îïðåäåëåíèÿ äèñïåðñèè Dn íå ïðåâîñõîäèò âåëè÷èíû � n n n n m D� � 1 1 2 / , (12) ãäå mn è Dn — ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå è äèñïåðñèÿ âûáîðêè. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ïðè óäîâëåòâîðåíèè óñëîâèÿ 1 2�� m Dn n/ âûðàæåíèå (12) óïðîùàåòñÿ ê âèäó � n n�1/ . (13) Ìåòîä îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2012. Ò. 34. ¹ 3 101 Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíû êðèâûå, ñîîòâåòñòâóþùèå çàâèñèìîñòÿì (7), (12), (13).  ðåçóëüòàòå èìèòàöèîííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðè � �001, , n �100 äëÿ âûáîðêè ñëó÷àéíûõ âåëè÷èí ñ ðàâíîìåðíûì çàêîíîì ðàñïðåäåëåíèÿ è ïàðàìåòðàìè a �30, b �150 ïðè M 0 90� è D0 1200� ïîëó÷åíû ïàðàìåòðû ðàñïðåäåëåíèÿ M x �8925, è Dx �1187. Âû÷èñëåííîå ïî ôîðìóëå (4) çíà- ÷åíèå N ñîâïàëî ñ ïîëó÷åííûì ïî ôîðìóëå (3) è ñîñòàâèëî N n� �100, ÷òî ñâèäåòåëüñòâóåò îá ýôôåêòèâíîñòè ðàññìîòðåííîãî ìåòîäà, ïîçâîëÿþùå- ãî íåïîñðåäñòâåííî îöåíèòü òðåáóåìûé îáúåì âûáîðêè áåç âû÷èñëåíèÿ åå ñòàòèñòè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ. Âûâîäû Ïðèìåíåíèå èçëîæåííîãî ìåòîäà íå òðåáóåò àïðèîðíîé èíôîðìàöèè î õàðàêòåðå ñëó÷àéíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ è åãî ïàðàìåòðàõ, ÷òî ñóùåñòâåííî óïðîùàåò ïðîöåäóðó èìèòàöèîííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ñòîõàñòè÷åñêèõ ïðî- öåññîâ, îáåñïå÷èâàÿ íàäåæíóþ îöåíêó òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè íà îñíîâàíèè äîïóñòèìîé ïîãðåøíîñòè ìîäåëè. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò íàéòè ïðèìåíåíèå ïðè ìîäåëèðîâàíèè è àíàëèçå òåõíîëîãè÷åñêèõ [3], àâòîòðàíñïîðòíûõ, ðàäèîòåõíè÷åñêèõ è äðóãèõ ñòîõàñòè÷åñêèõ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ. Â. Ï. Äîëãèí 102 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2012. V. 34. ¹ 3 0 20 40 60 80 k 0,5 0 0,5� Dx (12) (7) (13) Ðèñ. 4. Ãðàôèêè çàâèñèìîñòè îòíîñèòåëüíîãî ïðèðàùåíèÿ äèñïåðñèè D D D Dx k k� � �( ) /1 0 îò èçìåíåíèÿ îáúåìà âûáîðêè k n�[ , ]1 : � — îòíîñèòåëüíîå èçìåíåíèå ïðèðàùåíèé äèñïåð- ñèè (7); — ãðàíèöà ïîãðåøíîñòè (12); — óïðîùåííàÿ çàâèñèìîñòü (13) The method is stated for estimation of the required accidental sample size by the criterion of the expected value error. Analytical dependences for the boundary values of the error and variance are obtained. The results of imitation modeling are presented. 1. Âåíòöåëü Å.Ñ. Òåîðèÿ âåðîÿòíîñòåé. — Ì.: Âûñø. øê., 1999. — 576 ñ. 2. Êðåäåíöåð Á.Ï., Ëàñòîâ÷åíêî Ì.Ì., Ñåíåöêèé Ñ.À. è äð. Ðåøåíèå çàäà÷ íàäåæíîñòè è ýêñïëóàòàöèè íà óíèâåðñàëüíûõ ÝÖÂÌ. Ïîä ðåä. Í.À. Øèøîíêà. — Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1967. — 400 ñ. 3. Áðàòàí Ñ.Ì. Ïîñòðîåíèå ïîäñèñòåìû äèíàìè÷åñêîé äèàãíîñòèêè äëÿ îöåíêè íåïî- cðåäñòâåííî íàáëþäàåìûõ ïàðàìåòðîâ ïðè ÷èñòîì è òîíêîì øëèôîâàíèè // Ðåñóðñî- çáåð³ãàþ÷³ òåõíîëî㳿 âèðîáíèöòâà òà îáðîáêè òèñêîì ìàòåð³àë³â ó ìàøèíîáóäóâàíí³: Çá. íàóê. ïðàöü â 2-õ ÷àñòèíàõ. ×. 2. — Ëóãàíñüê: âèä-âî ÑÍÓ ³ì. Äàëÿ, 2004. — Ñ. 182—191. Ïîñòóïèëà 22.11.11 ÄÎËÃÈÍ Âëàäèìèð Ïðîõîðîâè÷, êàíä. òåõí. íàóê, äîöåíò êàôåäðû àâòîìîáèëüíîãî òðàíñ- ïîðòà Ñåâàñòîïîëüñêîãî Íàöèîíàëüíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà.  1958 ã. îêîí÷èë Âîåííî- ìîðñêîå èíæåíåðíîå ó÷èëèùå èì. Ô. Ý. Äçåðæèíñêîãî (ã. Ëåíèíãðàä), â 1965 ã. — Ñåâàñòî- ïîëüñêèé ïðèáîðîñòðîèòåëüíûé èí-ò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — àäàïòèâíûå ìîäåëè â ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèìè îáúåêòàìè. Ìåòîä îöåíêè òðåáóåìîãî îáúåìà âûáîðêè ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2012. Ò. 34. ¹ 3 103 << /ASCII85EncodePages false /AllowTransparency false /AutoPositionEPSFiles true /AutoRotatePages /None /Binding /Left /CalGrayProfile (Dot Gain 20%) /CalRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CalCMYKProfile (U.S. Web Coated \050SWOP\051 v2) /sRGBProfile (sRGB IEC61966-2.1) /CannotEmbedFontPolicy /Error /CompatibilityLevel 1.4 /CompressObjects /Tags /CompressPages true /ConvertImagesToIndexed true /PassThroughJPEGImages true /CreateJDFFile false /CreateJobTicket false /DefaultRenderingIntent /Default /DetectBlends true /DetectCurves 0.0000 /ColorConversionStrategy /CMYK /DoThumbnails false /EmbedAllFonts true /EmbedOpenType false /ParseICCProfilesInComments true /EmbedJobOptions true /DSCReportingLevel 0 /EmitDSCWarnings false /EndPage -1 /ImageMemory 1048576 /LockDistillerParams false /MaxSubsetPct 100 /Optimize true /OPM 1 /ParseDSCComments true /ParseDSCCommentsForDocInfo true /PreserveCopyPage true /PreserveDICMYKValues true /PreserveEPSInfo true /PreserveFlatness true /PreserveHalftoneInfo false /PreserveOPIComments true /PreserveOverprintSettings true /StartPage 1 /SubsetFonts true /TransferFunctionInfo /Apply /UCRandBGInfo /Preserve /UsePrologue false /ColorSettingsFile () /AlwaysEmbed [ true ] /NeverEmbed [ true ] /AntiAliasColorImages false /CropColorImages true /ColorImageMinResolution 300 /ColorImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleColorImages true /ColorImageDownsampleType /Bicubic /ColorImageResolution 300 /ColorImageDepth -1 /ColorImageMinDownsampleDepth 1 /ColorImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeColorImages true /ColorImageFilter /DCTEncode /AutoFilterColorImages true /ColorImageAutoFilterStrategy /JPEG /ColorACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /ColorImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000ColorACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000ColorImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages true /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages true /GrayImageFilter /DCTEncode /AutoFilterGrayImages true /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /GrayImageDict << /QFactor 0.15 /HSamples [1 1 1 1] /VSamples [1 1 1 1] >> /JPEG2000GrayACSImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /JPEG2000GrayImageDict << /TileWidth 256 /TileHeight 256 /Quality 30 >> /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages true /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 1200 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages true /MonoImageFilter /CCITTFaxEncode /MonoImageDict << /K -1 >> /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile () /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False /Description << /CHS <FEFF4f7f75288fd94e9b8bbe5b9a521b5efa7684002000410064006f006200650020005000440046002065876863900275284e8e9ad88d2891cf76845370524d53705237300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c676562535f00521b5efa768400200050004400460020658768633002> /CHT <FEFF4f7f752890194e9b8a2d7f6e5efa7acb7684002000410064006f006200650020005000440046002065874ef69069752865bc9ad854c18cea76845370524d5370523786557406300260a853ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee553ca66f49ad87248672c4f86958b555f5df25efa7acb76840020005000440046002065874ef63002> /DAN <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> /DEU <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> /ESP <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> /FRA <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> /ITA <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> /JPN <FEFF9ad854c18cea306a30d730ea30d730ec30b951fa529b7528002000410064006f0062006500200050004400460020658766f8306e4f5c6210306b4f7f75283057307e305930023053306e8a2d5b9a30674f5c62103055308c305f0020005000440046002030d530a130a430eb306f3001004100630072006f0062006100740020304a30883073002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e003000204ee5964d3067958b304f30533068304c3067304d307e305930023053306e8a2d5b9a306b306f30d530a930f330c8306e57cb30818fbc307f304c5fc59808306730593002> /KOR <FEFFc7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020ace0d488c9c80020c2dcd5d80020c778c1c4c5d00020ac00c7a50020c801d569d55c002000410064006f0062006500200050004400460020bb38c11cb97c0020c791c131d569b2c8b2e4002e0020c774b807ac8c0020c791c131b41c00200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000410064006f00620065002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /NLD (Gebruik deze instellingen om Adobe PDF-documenten te maken die zijn geoptimaliseerd voor prepress-afdrukken van hoge kwaliteit. De gemaakte PDF-documenten kunnen worden geopend met Acrobat en Adobe Reader 5.0 en hoger.) /NOR <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> /PTB <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> /SUO <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> /SVE <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> /ENU (Use these settings to create Adobe PDF documents best suited for high-quality prepress printing. Created PDF documents can be opened with Acrobat and Adobe Reader 5.0 and later.) >> /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ << /AsReaderSpreads false /CropImagesToFrames true /ErrorControl /WarnAndContinue /FlattenerIgnoreSpreadOverrides false /IncludeGuidesGrids false /IncludeNonPrinting false /IncludeSlug false /Namespace [ (Adobe) (InDesign) (4.0) ] /OmitPlacedBitmaps false /OmitPlacedEPS false /OmitPlacedPDF false /SimulateOverprint /Legacy >> << /AddBleedMarks false /AddColorBars false /AddCropMarks false /AddPageInfo false /AddRegMarks false /ConvertColors /ConvertToCMYK /DestinationProfileName () /DestinationProfileSelector /DocumentCMYK /Downsample16BitImages true /FlattenerPreset << /PresetSelector /MediumResolution >> /FormElements false /GenerateStructure false /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles false /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile /UseDocumentBleed false >> ] >> setdistillerparams << /HWResolution [2400 2400] /PageSize [612.000 792.000] >> setpagedevice