DamiRocK

Быстрые формулы χ² Пирсона через теорему Пифагора

Доказываем Σ(ai−bi)²/bi+n=Σai²/bi и получаем быстрые формы статистики для заданного распределения и таблицы независимости.

Основное тождество

Если Σaᵢ=Σbᵢ=n и bᵢ>0, то

Σ(aᵢ−bᵢ)²/bᵢ+n=Σaᵢ²/bᵢ.

Доказательство источника

Возьмём xᵢ=(aᵢ−bᵢ)/√bᵢ и yᵢ=√bᵢ. Тогда x·y=Σ(aᵢ−bᵢ)=0. По Пифагору ‖x‖²+‖y‖²=‖x+y‖². Здесь ‖y‖²=Σbᵢ=n, а xᵢ+yᵢ=aᵢ/√bᵢ.

Тест заданного распределения

Подставьте aᵢ=νᵢ, bᵢ=npᵢ:

χ²=Σ(νᵢ−npᵢ)²/(npᵢ)=Σνᵢ²/(npᵢ)−n.

Таблица независимости

Для ячейки ij ожидаемая частота bᵢⱼ=ν_{i·}ν_{·j}/n. Сумма ожидаемых частот равна n, поэтому

χ²=Σνᵢⱼ² n/(ν_{i·}ν_{·j})−n.

Формулы требуют положительных ожидаемых частот в используемых ячейках. Они ускоряют арифметику, но не меняют условия применимости χ²-приближения и подсчёт степеней свободы.

statistics_pro 13.4 · CC0 1.0 · геометрическое доказательство источника сохранено.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.