Comprendere la statistica

(versione italiana di Understanding statistics, a pagamento)
Autori: Vic Barnett, Peter Holmes
Software didattico per comprendere i concetti base di probabilità e statistica.
Prodotto da: Vic Barnett, Peter Holmes - Centre of Statistical Education, Università di Sheffield
Versione italiana curata da: L. Brunelli e M.A. Pannone - Dipartimento di Scienze Statistiche dell'Università di Perugia
Collana: Pubblicazioni dell'Università degli Studi di Perugia
Editore: ESI - Edizioni Scientifiche Italiane, 1995.

Understanding statistics è un pacchetto di sei programmi, nella versione compatibile IBM riguardanti alcuni importanti argomenti del calcolo delle probabilità e della statistica. Il materiale è stato scelto per illustrare concetti e principi centrali della statistica, sia in un corso introduttivo, a livello universitario o preuniversitario, sia per un utilizzo personale. Il prodotto è accompagnato da un manuale in italiano, dove vengono spiegate le possibilità e le opzioni offerte e vengono proposti alcuni esercizi e consigli di utilizzazione. I sei programmi sono contenuti in un unico dischetto, sono gestiti da menù e sono semplicissimi da usare.

Gli scopi principali di questo software sono:



  • guidare lo studente nella comprensione dell'argomento esposto per mezzo dell'esplorazione personale;
  • fornire al docente un concreto aiuto nel motivare gli studenti ad interessarsi all'argomento presentato;
  • essere una fonte di materiali e fornire una disponibilità di calcolo;

Quasi tutti i programmi sono interattivi, permettendo all'utilizzatore di sperimentare diverse possibilità e di migliorare così la propria comprensione degli argomenti teorici.
I sei argomenti trattati sono:

1. Variabili casuali discrete
Vengono presentate le distribuzioni binomiali e di Poisson, sia numericamente che graficamente, e poi si mostrano le interrelazioni tra queste due curve. Il programma permette di esaminare la bontà dell'adattamento delle distribuzioni binomiale e di Poisson a distribuzioni empiriche, fornite dal programma stesso o inserite dall'utilizzatore. C'è la possibilità di rivedere il lavoro fatto, per esempio, quando si vuole valutare l'adattamento della distribuzione binomiale alla normale.

2. Variabili casuali continue e la distribuzione normale
Si possono esplorare le caratteristiche della curva normale, in modo grafico e tabulare, si incontra il problema inverso e il problema diretto, è possibile misurare la bontà dell'adattamento di una assegnata distribuzione empirica al modello normale, esaminando l'istogramma delle frequenze relative, considerando il valore del chi-quadrato fornito o esaminando il grafico delle frequenze relative cumulate rispetto alle corrispondenti probabilità teoriche.

3. Verifica delle ipotesi ed intervalli di confidenza
La parte riguardante la verifica delle ipotesi permette di chiarire i concetti chiave del metodo: zona di rifiuto, livello di significatività, errore di secondo tipo e potenza di un test È possibile, con dati propri, effettuare la verifica dell'ipotesi sulla media di una popolazione normale, sia con varianza nota che incognita, e la verifica dell'ipotesi sul parametro di una popolazione bernoulliana, sia nel caso di piccoli campioni, sia approssimando con la normale. Nella seconda parte il programma mostra la costruzione di intervalli di confidenza, con dati campionari e livello di confidenza forniti dall'utilizzatore. Inoltre viene fatta la simulazione dell'estrazione di cinquanta campioni casuali, di dimensione data dall'utente, da una normale standardizzata, e calcolato per ciascun campione l'intervallo di confidenza per la media, al livello assegnato, sia supponendo la varianza nota, sia supponendola stimata sugli stessi dati campionari.

4. Teorema del limite centrale e stima dei parametri
Il teorema viene illustrato mediante l'estrazione per simulazione di campioni casuali da distribuzioni discrete standard, distribuzioni continue standard, o da distribuzioni continue fornite dall'utente. Vengono visualizzate le distribuzioni originarie e la forma che assume la distribuzione delle medie campionarie all'aumentare del numero di campioni. Il programma calcola anche la media e la varianza della media campionaria, che possono essere confrontate con i parametri della popolazione. La seconda parte del programma è dedicata alla stima. Viene dimostrato come la media aritmetica sia sempre uno stimatore corretto, mentre la mediana e il valore centrale lo siano solo nel caso di una distribuzione simmetrica. Si investiga anche sulla correttezza delle stime della varianza e sul problema della stima bayesiana.

5. Simulazione
Questo programma serve per illustrare l'importanza della simulazione. Un semplice esempio mostra una stima di pi-greco, un'opzione più avanzata mostra le differenze di una sala d'aspetto di un dottore, nel caso che adotti o no un sistema di appuntamenti, come, cioè, questo influenzi la lunghezza delle code, il tempo in cui il dottore rimane inattivo e il tempo di attesa dei pazienti. Vengono fatte estrazioni da distribuzioni discrete, continue standard o fornite dall'utilizzatore. Si mostra poi come la forma della distribuzione iniziale si riproduca attraverso la simulazione e si danno i valori ottenuti della media e della varianza, oltre ai singoli valori di ogni estrazione.

6. Correlazione e regressione
L'utente dà una prima valutazione intuitiva della correlazione di dati che possono anche essere inseriti a piacere. Viene poi mostrata la nuvola dei punti con alcuni indici di concordanza. C'è poi una simulazione che riguarda il coefficiente di correlazione campionario, R, con estrazioni da una normale bivariata, o da una equidistribuita in due dimensioni. Segue la parte sulla regressione lineare, dove chi utilizza il programma è in grado di agire direttamente sull'interpolazione facendo variare la retta tra i punti e osservando cosa accade alla somma dei quadrati dei residui, calcolata automaticamente.

Il programma può funzionare con sistemi DOS (per l'istallazione è richiesto un dischetto).

Il volume è distribuito da:
Edizioni Scientifiche Italiane S.p.A.,
Via Chiatamone, 7
80121 NAPOLI
Tel. 081/7645443 PBX - Fax 081/7646477
Sito Web: www.esispa.com - Email: info@esispa.com

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