תיקון רציפות

בתורת ההסתברות, תיקון רציפות היא טרנספורמציה המופעלת על משתנה מקרי בעל התפלגות בדידה, כשמנסים לקרב אותה באמצעות התפלגות רציפה, על מנת לשפר את הקירוב.

לפני שתוכנות סטטיסטיות בעלות יכולת חישוב חזקה היו זמינות, לתיקוני רציפות היה תפקיד חשוב ביישומים של מבחנים סטטיסטיים בהם המשתנה הנבדק היה בעל התפלגות בדידה, כמו התפלגות בינומית או פואסונית; בפרט הייתה להן חשיבות רבה עבור חישובים שנעשו באופן ידני.

כשרמת דיוק גבוהה במיוחד אינה נדרשת, חישובים הנעשים במחשב עבור פרמטרים מסוימים יכולים להסתמך גם היום על תיקון הרציפות, וכך לשפר את הדיוק (לעומת אי-שימוש בתיקון רציפות) תוך שמירה על פשטות התוכנה ועל מהירות הריצה שלה.

דוגמאות

התפלגות בינומית

נניח כי $X\sim {\textrm {Bin}}\left(n,p\right)$ ‏(X מתפלג בינומית עם פרמטרים n ו-p). אז לכל $x\in \{0,1,2,...n\}$ מתקיים:

$P\left(X\leq x\right)=P\left(X<x+1\right)$

אם הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle np} ו-הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle np(1-p)} גדולים מספיק (נהוג להחשיב 5 ומעלה כגדולים מספיק), אז ההסתברות לעיל ניתנת לקירוב טוב על ידי:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P \left( Y\leq x+1 \right)}     או על ידי:     הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P \left( Y\leq x \right)}

עבור הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Y \sim \textrm{N} \left(np, np(1-p) \right)} ‏(Y מתפלג נורמלית עם פרמטרים np ו-(np(1-p. לכן קירוב זה נקרא גם "קירוב נורמלי"). כל זה נכון גם בלי תיקון רציפות.

תיקון רציפות פירושו לקחת את הערך האמצעי בין x לבין x+1, כלומר לקחת את x+0.5, וכך נקבל קירוב שהוא יותר מוצלח:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P \left( Y\leq x+\frac{1}{2} \right)}

ההחסרה של הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \frac{1}{2}} ‏ מ-הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle x+1} או ההוספה של הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \frac{1}{2}} ‏ ל-הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle x} היא למעשה תיקון הרציפות.

באופן דומה, אם נרצה לקבל קירוב עבור:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P \left( X \geq x \right) = P \left( X > x-1 \right)}

נשתמש ב:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P \left( Y \geq x-\frac{1}{2} \right)}

התפלגות פואסון

נניח כי הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ X \sim \textrm{Poisson} \left( \lambda \right)} . ‏ (X מתפלג פואסונית עם פרמטר λ) תוצאת הקירוב הנורמלי היא:

$P\left(X\leq x\right)=P\left(X<x+1\right)\approx P\left(Y\leq x+{\frac {1}{2}}\right)$

עבור הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Y \sim \textrm{N} \left( \lambda, \lambda \right)} .

ראו גם

• משפט הגבול המרכזי

קישורים חיצוניים

• .html תיקון רציפות, באתר MathWorld (באנגלית)   

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

תיקון רציפות35259352Q5165416