Лабораторные задания по ТВиМС
.pdfПродолжительность |
Мен |
4 |
8- |
12- |
16- |
Бол |
Ито |
||
- |
1 |
ее |
|||||||
командировок (дней) |
ее |
4 |
16 |
20 |
го |
||||
8 |
2 |
20 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||
Число командированных |
3 |
|
9 |
1 |
25 |
18 |
8 |
80 |
|
|
7 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти: а) вероятность того, что средняя продолжительность командировок отличается от средней их продолжительности не более чем на один день (по абсолютной величине);
б) границы, в которых с вероятностью 0,95 заключена доля командировочных, продолжительность командировок которых составляет от 8 до 16 дней; в) объем повторной выборки, при котором те же границы для указанной
доли можно гарантировать с вероятностью 0,9876; дать ответ на тот же вопрос, если никаких предварительных сведений о рассматриваемой доле нет.
9.Комитетом по физической культуре и спорту были проведены исследования спортсменов, занимающихся стрельбой. Было отобрано 200 стрелков из 4000 для определения среднего количества патронов, необходимых одному спортсмену для одной тренировки. Результаты представлены в таблице:
Число патронов |
Менее |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
Более |
Итог |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|||||
(шт.) |
200 |
700 |
о |
||||||
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|||||
|
|
|
|
||||||
Число |
4 |
20 |
57 |
65 |
31 |
15 |
8 |
200 |
|
спортсменов |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти: а) границы, в которых с вероятностью 0,95 заключено среднее число патронов, необходимых для тренировки одного спортсмена;
б) вероятность того, что доля спортсменов, расходующих более 500 патронов за тренировку, отличается от доли таких спортсменов в выборке не более чем на 5% (по абсолютной величине); в) объем бесповторной выборки, при котором те же границы для среднего
числа патронов можно гарантировать с вероятностью 0,9876.
10.При выборочном опросе 100 телезрителей, пользующихся услугами спутникового телевидения, получены следующие результаты по их возрасту:
Возраст (лет) |
Менее |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
Более |
Итог |
|
- |
- |
- |
- |
- |
|||||
20 |
70 |
о |
|||||||
|
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
||||
|
|
|
|
||||||
Число пользователей |
8 |
17 |
31 |
40 |
32 |
15 |
7 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти: а) вероятность того, что средний возраст телезрителей отличается от среднего возраста, полученного в выборке, не более чем на 2 года (по абсолютной величине);
б) границы, в которых с вероятностью 0,97 заключена доля телезрителей, возраст которых составляет от 30 до 50 лет; в) объем бесповторной выборки, при котором те же границы для доли
можно гарантировать с вероятностью 0,9876; дать ответ на тот же вопрос, если никаких предварительных сведений о рассматриваемой доле нет.
11.Для исследования доходов населения города, составляющего 20 тысяч жителей, по схеме собственно-случайной бесповторной выборки было отобрано 1000 жителей. Получено следующее распределении жителей по месячному доходу (руб.):
Доход в месяц(руб.) |
Менее |
500- |
1000- |
1500- |
2000- |
Более |
|
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
2500 |
||
Число упаковок |
|||||||
58 |
96 |
239 |
328 |
147 |
132 |
Найти: а) вероятность того, что средний месячный доход жителя отличается от среднего дохода в выборке не более, чем на 45 руб. (по абсолютной величине);
б) границы, в которых с вероятностью 0,99 заключен средний месячный доход жителей города; в) объем бесповторной выборки, при котором те же границы можно
гарантировать с вероятностью 0,9973.
12.По схеме собственно-случайной бесповторной выборки из общего числа 400 стальных проволок были отобраны 100 проволок и проведены испытания их на прочность. Результаты испытаний приведены в следующей таблице:
Разрывное усилие, |
40- |
42- |
44- |
46- |
48- |
Итог |
|
H/мм2 |
42 |
44 |
46 |
48 |
50 |
о |
|
Число |
7 |
24 |
38 |
19 |
12 |
100 |
|
проволок |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Найти: а) вероятность того, что среднее разрывное усилие всех 400 проволок отличается от среднего разрывного усилия проволок в выборке не более, чем на 0,31 (по абсолютной величине);
б) границы, в которых с вероятностью 0,9975 заключено разрывное усилие проволок всей партии; в) объем бесповторной выборки, при котором те же границы можно
гарантировать с вероятностью 0,9961.
13.Случайным бесповторным способом проведено выборочное обследование семей района. Из 1300 семей обследовано 130, по которым определен душевой доход на одного члена семьи, представленный в виде интервального вариационного ряда. Распределение семей по величине месячного дохода на одного члена семьи представлено в таблице:
Группы семей по месячному доходу на |
До |
500- |
1000- |
1500- |
Свыше |
|
одного члена семьи (руб.) |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2000 |
|
Число |
23 |
36 |
44 |
17 |
10 |
|
семей |
||||||
|
|
|
|
|
С доверительной вероятностью 0,95 определить границы, в которых будет находиться средний месячный доход на одного члена семьи по району, а также долю семей с доходами, менее 1000 руб. на одного члена семьи.
14.Из большой партии по схеме случайной повторной выборки было проверено 150 изделий с целью определения процента влажности древесины из которой изготовлены эти изделия. Получены следующие результаты:
Процент влажности |
11- |
13- |
15- |
17- |
19- |
|
13 |
15 |
17 |
19 |
21 |
||
|
||||||
Число |
8 |
42 |
51 |
37 |
12 |
|
изделий |
||||||
|
|
|
|
|
Считая, что процент влажности изделия – случайная величина, распределенная по нормальному закону, найти: а) вероятность того, что средний процент влажности заключен в границах от 12,5 до 17,5;
б) границы, в которых с вероятностью 0,95 заключен средний процент
влажности изделий во всей партии.
15.Распределение 200 элементов (устройств) по времени безотказной работы (в часах) представлено в таблице:
|
Время безотказной работы |
0 |
5- |
1- |
15- |
20- |
25- |
|
|
- |
|
||||||
|
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
||
|
|
5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
45 |
15 |
4 |
2 |
1 |
|
|
|
устройств |
|
||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Считая, что время безотказной работы имеет показательный закон |
распределения найти: а) вероятность |
того, что время безотказной работы будет заключено в пределах от 3 до 8 часов;
б) границы, в которых с надежностью 0,95 будет заключено среднее время безотказной работы элементов. В качестве оценки параметра λ взять величину, обратную выборочной средней.
16.Для исследования доходов населения города, составляющего 20 тысяч жителей, по схеме собственно-случайной бесповторной выборки было отобрано 1000 жителей. Получено следующее распределение жителей по месячному доходу (руб.):
Доход в |
Менее |
500- |
1000- |
1500- |
2000- |
Более |
месяц(руб.) |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
2500 |
2500 |
Число упаковок |
58 |
96 |
239 |
328 |
147 |
132 |
Найти: а) вероятность того, что доля малообеспеченных жителей города (с доходом менее 500 руб.) отличается от доли тех же жителей в выборке не более, чем на 0,01 (по абсолютной величине);
б) границы, в которых с надежностью 0,98 заключена доля малообеспеченных жителей города; в) каким должен быть объем выборки, чтобы те же границы для доли
малообеспеченных жителей города гарантировать с надежностью 0,9973.
Лабораторная работа №3
Цель работы.
Показать знания теории точечных статистических оценок, продемонстрировать умение грамотно проводить обработку статистических рядов и на основании результатов вычислений делать заключение об изучаемом случайном явлении или процессе.
Вопросы для самопроверки.
1.Дайте определение статистической гипотезы.
2.Приведите примеры нулевой и конкурирующей, простой и сложной гипотезы.
3.Что называют ошибкой первого и второго рода?
4.Дайте определение критической области, области принятия гипотезы и критических точек.
5.Как находят критическую область?
6.Что называют распределением Фишера-Снедекора?
7.Как сравнивают дисперсии?
8.Как сравнивают средние?
9.Что называется критерием согласия?
10.Для чего служит критерий Пирсона?
Варианты заданий.
1-16. По данным заданий лабораторной работы №2, используя критерий Пирсона и критерия Колмогорова, при уровне значимости проверить гипотезу о том, что случайная величина Х распределена по нормальному закону. Построить на одном чертеже гистограмму эмпирического распределения и соответствующую нормальную кривую.
Лабораторная работа №4
Цель работы.
Исследовать влияния тех или иных факторов (или уровней фактора) на изменчивость средних значений наблюдаемых величин.
Вопросы для самопроверки.
1.Дайте определение моделей однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа.
2.Приведите примеры однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа.
3.Что означает модели с фиксированными уровнями и случайными уровнями фактора?
4.Что представляет собой смешанная модель дисперсионного анализа?
5.Основные предпосылки дисперсионного анализа.
6. Что является несмещенными оценками дисперсии ?
7.Сформулируйте критерии проверки для модели в фиксированными и случайными уровнями?
8.Что называют распределением Фишера-Снедекора?
9.Сформулируйте критерии проверки смешанной модели?
10.Как вычисляются групповые средние и общая средняя?
Варианты заданий.
1.На некотором предприятии, работающем в три смены, получены данные о проценте брака выпускаемой продукции в каждой из смен за семь последовательных дней (данные представлены в таблице). Проверить отсутствие влияния смены работающих на процент брака выпускаемой продукции.
Смена |
|
Результаты опытов, % брака |
|
||||
(уровни) |
ПН |
ВТ |
СР |
ЧТ |
ПТ |
СБ |
ВС |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2,0 |
1,5 |
3,0 |
6,0 |
0,2 |
0 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1,5 |
4,0 |
4,0 |
0 |
0 |
2,5 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1,5 |
1,5 |
6,0 |
6,0 |
0 |
3,0 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2.Исследование склонности к алкоголизму и наркомании в колледжах. Были проведены опросы учащихся в шести группах голландских колледжей с целью выяснить: имеется ли у учащихся склонность к вредным привычкам. Для этого учащемуся задавались вопросы: употребляют они А
– алкоголь (1) или нет (2), принимают ли они В – наркотики (1) или нет (2), или же употребляют и то, и другое. В зависимости от ответов в каждом коллективе подсчитывалось число человек, соответствующих тем или иным сочетаниям уровней факторов А и В. Данные опросов систематизированы в таблице.
№Сочетани
группы |
я |
уровней |
|
|
|
|
|
|
|
АВ |
|
Число наблюдений в группах |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1 |
2 гр. |
3 гр. |
4 гр. |
5 гр. |
6 гр. |
1 |
|
|
гр. |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
3 |
5 |
2 |
4 |
3 |
1 |
|
2 |
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
7 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
6 |
5 |
5 |
7 |
5 |
5 |
4 |
2 |
2 |
6 |
8 |
10 |
8 |
11 |
8 |
3.Определить, влияют ли возраст и стаж работы конкретных специалистов на среднюю производительность труда. В таблице приводятся результаты. Строка «Свыше 15 лет» заполняется студентом самостоятельно.
Стаж работы |
|
Возраст |
|
От 1 до 4 лет |
От 25 – 35 лет |
От 35 – 45 лет |
От 45 – 55 лет |
19 20 20 20 22 |
19 20 20 23 25 |
18 19 20 21 23 |
|
От 4до 7 лет |
30 31 32 32 34 |
20 29 30 31 31 |
19 25 25 26 26 |
От 7 до 10 лет |
35 35 39 40 41 |
36 40 41 42 45 |
24 24 24 25 25 |
От 10 до 15 лет |
40 40 41 41 42 |
28 31 35 36 40 |
20 24 25 31 32 |
Свыше 15 лет |
|
|
|
4.В течение шести лет использовались пять различных технологий по выращиванию сельскохозяйственной культуры. Данные по эксперименту
(в ц/га) приведены в таблице. Необходимо на уровне значимости установить влияние различных технологий на урожайность культуры.
Год |
|
Технология (фактор А) |
|
|||
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
||
1 |
||||||
1,2 |
0,6 |
0,9 |
1,7 |
1,0 |
||
2 |
1,1 |
1,1 |
0,6 |
1,4 |
1,4 |
|
3 |
1,0 |
0,8 |
0,8 |
1,3 |
1,1 |
|
4 |
1,3 |
0,7 |
1,0 |
1,5 |
0,9 |
|
5 |
1,1 |
0,7 |
1,0 |
1,2 |
1,2 |
|
6 |
0,8 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
|
ИТОГО |
6,5 |
4,8 |
5,4 |
8,4 |
7,1 |
5.На заводе установлено четыре линии по выпуску облицовочной плитки. С каждой линии случайным образом в течение смены отобрано по 10 плиток и сделаны замеры их толщины (мм). Отклонения от номинального размера приведены в таблице. Требуется на уровне значимости установить зависимость выпуска качественных плиток от линии выпуска
(фактора А).
Линия по |
|
|
|
|
Номер испытания |
|
|
|
|
||
выпуску |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
плиток |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
0,6 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
08 |
0,2 |
0,1 |
0,6 |
0,8 |
0,8 |
|
2 |
0,2 |
0,2 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,6 |
0,8 |
0,2 |
0,5 |
0,5 |
|
3 |
0,8 |
0,6 |
0,2 |
0,4 |
0,9 |
1,1 |
0,8 |
0,2 |
0,4 |
0,8 |
|
4 |
0,7 |
0,7 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0,6 |
6.Имеются следующие данные об урожайности четырех сортов пшеницы на выделенных пяти участках земли (блоках). Требуется на уровне значимости установить влияние на урожайность сорта пшеницы (фактора
А) и участков земли – блоков (фактора В).
Сорт |
Урожайность по блокам, ц/га |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1 |
||||||
2,87 |
2,67 |
2,16 |
2,50 |
2,82 |
||
2 |
2,45 |
2,85 |
2,77 |
2,87 |
3,25 |
|
3 |
2,32 |
2,47 |
2,00 |
2,40 |
2,40 |
|
4 |
2,90 |
2,87 |
2,25 |
2,80 |
2,70 |
7.На четырех предприятиях проверялись три технологии производства однотипных изделий. Данные о производительности труда в условных единицах приведены в таблице. Требуется на уровне значимости установить влияние на производительность труда технологий (фактора А)
и предприятий (фактора В).
В |
А |
|
|
А1 |
|
|
А2 |
|
|
А3 |
|
1 |
|
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
|
В1 |
|
|||||||||
|
|
50 |
54 |
58 |
62 |
60 |
58 |
65 |
71 |
65 |
|
|
В2 |
|
54 |
46 |
50 |
64 |
59 |
60 |
59 |
54 |
61 |
|
В3 |
|
52 |
48 |
50 |
70 |
62 |
60 |
59 |
66 |
64 |
|
В4 |
|
60 |
55 |
56 |
58 |
54 |
50 |
71 |
74 |
62 |
8.Проверить статистическую существенность влияния катализатора А на химическую реакцию, результаты измерений при пяти уровнях фактора А
приведены в таблице:
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
3,2 |
2,6 |
2,9 |
3,7 |
3 |
3,1 |
3,1 |
2,6 |
3,4 |
3,4 |
3,1 |
2,7 |
3 |
3,2 |
3,2 |
2,8 |
2,9 |
3,1 |
3,3 |
3,5 |
3,3 |
2,7 |
3 |
3,5 |
2,9 |
3 |
2,8 |
2,8 |
3,3 |
3,1 |
9.У 60 рабочих фиксировалась среднечасовая выработка в натуральных единицах продукции. Данные обследования отражены в таблице. Оценить
существенность влияния возраста и стажа на производительность труда.
|
A |
B |
C |
D |
|
1 |
Стаж |
|
Возраст |
|
|
2 |
От 25 до 35 лет |
От 35 до 45 лет |
От 45 до 55 лет |
||
|
|||||
3 |
От 1 |
19 |
19 |
18 |
|
|
до 4 лет |
||||
4 |
20 |
20 |
19 |
||
|
|||||
5 |
|
20 |
20 |
20 |
|
6 |
|
20 |
23 |
21 |
|
7 |
|
22 |
25 |
23 |
|
8 |
От 4 |
30 |
20 |
19 |
|
|
до 7 лет |
||||
9 |
31 |
29 |
25 |
||
|
|||||
10 |
|
32 |
30 |
25 |
|
11 |
|
32 |
31 |
26 |
|
12 |
|
34 |
31 |
26 |
|
13 |
От 7 |
35 |
36 |
24 |
|
|
до 10 лет |
||||
|
|
|
|
14 |
|
35 |
40 |
24 |
|
15 |
|
39 |
41 |
24 |
|
16 |
|
40 |
42 |
25 |
|
17 |
|
41 |
45 |
25 |
|
18 |
Свыше |
40 |
28 |
20 |
|
|
10 лет |
||||
19 |
40 |
31 |
24 |
||
|
|||||
20 |
|
41 |
35 |
25 |
|
21 |
|
41 |
36 |
31 |
|
22 |
|
42 |
40 |
32 |
10.На химическом заводе разработаны два варианта технологического процесса. Чтобы оценить, как изменится дневная производительность при переходе на работу по новым вариантам технологического процесса, завод в течение 10 дней работает по каждому из вариантов. Дневная
производительность завода представлена в таблице. Можно ли считать, что производительность завода изменилась при переходе на новые варианты технологического процесса? Принять .
День работы |
Существующая схема |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
1 |
46 |
74 |
52 |
2 |
48 |
82 |
63 |
3 |
73 |
64 |
64 |
4 |
52 |
72 |
48 |
5 |
72 |
84 |
70 |
6 |
44 |
68 |
78 |
7 |
66 |
76 |
68 |
8 |
46 |
88 |
70 |
9 |
60 |
70 |
54 |
10 |
48 |
60 |
75 |
11. В трех магазинах, продающих товары одного вида, данные товарооборота за восемь месяцев (в тыс. руб.) составили следующую сводку:
Магазин |
|
|
|
Месяц |
|
|
|
|
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
19 |
23 |
26 |
18 |
20 |
20 |
18 |
35 |
|
2 |
20 |
20 |
32 |
27 |
40 |
24 |
22 |
18 |
3 |
16 |
15 |
18 |
2 |
19 |
17 |
19 |
18 |
Требуется проверить гипотезу о равенстве среднего товарооборота в магазинах. Если гипотеза принимается, то найти несмещенные оценки