Лабораторна робота 3. Описова статистика та довірчі інтервали
Третя лабораторна робота курсу «Аналітика даних». Спершу в аудиторії ви «руками» обчислюєте описові характеристики вибірки (середнє, медіану, моду, квартилі, IQR) та будуєте довірчі інтервали для математичного сподівання (розподіл Стьюдента) і дисперсії (розподіл ). Потім удома реалізуєте побудову довірчих інтервалів програмою, яка читає значення експерименту з файлу CSV, а рівень значущості отримує ззовні. Робота закріплює Лекцію 3.
Коротко про роботу
| Тема | Описова статистика; довірчі інтервали для (Стьюдент) і для () |
| Передумова | Лекція 3. Статистичний аналіз, візуалізація даних та довірчі інтервали |
| Аудиторна частина | Описові характеристики та довірчі інтервали за вибіркою (з розв’язаннями) |
| Домашня частина | Програма: читає CSV зі значеннями, за заданим будує ДІ для та |
| Оцінювання | три рівні: базовий 60–74 / середній 75–89 / високий 90–100 |
Зміст
| № | Частина | Файл |
|---|---|---|
| 1 | Мета роботи | 1purpose.md |
| 2 | Методичні вказівки (теорія + демонстраційний приклад) | 2method.md |
| 3 | Аудиторні задачі з розв’язаннями | 3classroom.md |
| 4 | Домашнє завдання (програма) | 4task.md |
| 5 | Зміст звіту | 5report.md |
| 6 | Контрольні запитання | 6questions.md |
Домовленості
- Дві частини. Аудиторні задачі (3classroom.md) розбирають спільно «руками» — з них ви розумієте, що саме обчислює програма. Домашнє завдання (4task.md) — самостійна реалізація довірчих інтервалів у коді.
- Незміщена дисперсія. У всій роботі під «вибірковою дисперсією» розуміємо незміщену оцінку з діленням на ; саме її вимагають формули довірчих інтервалів.
- Рівень значущості. Допустимі значення — ; у програмі його задають ззовні (аргумент, параметр чи запит), а не «зашивають» у код.
- Метод квартилів. За канонічний беремо метод лінійної інтерполяції
(
numpy.percentileза замовчуванням); зазначайте метод, коли звіряєте результати. - Критичні значення. Значення та беруть із таблиць
або з бібліотеки (
scipy.stats:t.ppf,chi2.ppf); у звіті наводьте їх явно. - Мова програмування — на вибір. Бібліотечні функції (
numpy,scipy) дозволені як перевірка; ключові формули (середнє, , межі ДІ) реалізуйте самостійно.
Підсумок
Довірчий інтервал — це чесна форма відповіді статистики: замість одного числа він дає проміжок правдоподібних значень параметра разом із надійністю . У цій роботі ви навчитеся описувати вибірку кількома робастними й неробастними характеристиками та будувати два ключові інтервали — для математичного сподівання (за розподілом Стьюдента, коли невідома) і для дисперсії (за розподілом ) — спершу «руками», а потім програмно. Це базовий інструмент статистичного висновку, на якому тримається перевірка гіпотез (Лекція 4) та оцінювання якості моделей далі в курсі.