Об одном методе статистического сравнения гистограмм
- Авторы: Битюков С.И.1, Красников Н.В.2, Никитенко А.Н.3, Смирнова В.В.1
-
Учреждения:
- ФГБУ «ГНЦ РФ ИФВЭ» НИЦ «Курчатовский Институт»
- ФГБУН ИЯИ РАН
- Империал колледж, Лондон, Великобритания S Объединённый институт ядерных исследований
- Выпуск: № 2 (2014)
- Страницы: 324-330
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8386
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Задача проверки статистической гипотезы о том, что две гистограммы получены при обработке событий, взятых из одной и той же генеральной совокупности событий, ключевая во многих научных исследованиях. Существует несколько подходов к решению данной задачи. Обычно используется одномерная тестовая статистика. Мы предлагаем новый подход к проверке гипотезы о том, что две реализации случайной величины, представленные в виде гистограмм, получены при обработке событий, берущихся из одной и той же генеральной совокупности. Подход основан на понятии «значимость различия». Данная величина вычисляется для каждого бина гистограмм и подчиняется распределению, близкому к стандартному нормальному распределению, если обе гистограммы получены при обработке событий, взятых из одной генеральной совокупности. Предлагаемый метод позволяет определить статистическую разницу между гистограммами при помощи многомерной тест статистики. Различимость гистограмм оценивается через генерацию повторных (подобных) гистограмм для каждой из исходных гистограмм. Данный метод позволяет использовать более мощные критерии различимости гистограмм, чем методы использующие одномерную тест-статистику. Предлагается использовать понятие «вероятность правильного решения» в утверждении о различимости гистограмм как оценку качества принимаемого решения.
Об авторах
Сергей Иванович Битюков
ФГБУ «ГНЦ РФ ИФВЭ» НИЦ «Курчатовский Институт»
Email: Sergey.Bityukov@ihep.ru
Николай Валериевич Красников
ФГБУН ИЯИ РАН
Email: krasniko@inr.ac.ru
Александр Николаевич Никитенко
Империал колледж, Лондон, Великобритания S Объединённый институт ядерных исследований
Email: Alexandre.Nikitenko@cern.ch
Вера Васильевна Смирнова
ФГБУ «ГНЦ РФ ИФВЭ» НИЦ «Курчатовский Институт»
Email: Vera.Smirnova@ihep.ru
Список литературы
- Porter F. Testing Consistency of Two Histograms. - 2008.
- Gagunashvili N.D. Chi-Square Tests for Comparing Weighted Histograms // Nucl. Instrum. Meth. - 2010. - Vol. 614, No 2. - Pp. 287-296.
- Bityukov S.I., Krasnikov N.V., Nikitenko A.N., Smirnova V.V. A Method for Statistical Comparison of Histograms. - 2013.
- Two Approaches to Combining Significances / S.I. Bityukov, N.V. Krasnikov, A.N. Nikitenko, V.V. Smirnova // PoS (ACAT08). - 2008. - P. 118.
- Frodesen A.G., Skjeggestad O., Toft H. Probability and Statistics in Particle Physics. - Bergen-Oslo-Tromso: Universitetsforlaget, 1979.
- Efron B. Bootstrap Methods: Another Look at the Jackknife // Annals of Statistics. - 1979. - Vol. 7, No 1. - Pp. 1-26.
- Bityukov S.I., Krasnikov N.V. Distinguishability of Hypotheses // Nucl. Instrum. Meth. - 2004. - Vol. 534, No 1-2. - Pp. 152-155.
- Brun R., Rademaker F. ROOT - an Object Oriented Data Analysis Framework // Nucl.Instrum.Meth. - 1997. - Vol. 389, No 1-2. - Pp. 81-86.