
Пособие по математической статистике
.pdf
хi 80
85
90
100
110
130
ni |
2 |
8 |
2 |
3 |
3 |
2 |
Задача 29
В течение года некоторой организацией (сфера обслуживания) было нанято 20 студентов на работу. В данной организации имела месть высокая «текучесть» кадров
– студенты долго не задерживаются на рабочих местах. Время (период) работы студентов подчиняется показательному закону с параметром а. По итогам года HRспециалист составил на основе собранных данных статистический ряд, где Х – период работы студентов( в месяцах).
По данной выборке оценить параметр а , P{X>0,5}.
хi |
0,3 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
ni |
1 |
3 |
3 |
5 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 30
Сотрудники правоохранительных органов проверяют партию товара на наличие контрабанды дисков. 40 опытов по 5 независимых испытаний проводятся. А- ящик с контрабандой. Р(А)=р. m=5; n=40. (Распределение Бернулли).
По данной выборке оценить параметр р , найти P{X>1)
хi |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
ni |
10 |
12 |
8 |
6 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
Задача 31
(Распределение Бернулли): В непрозрачном пакете находятся шары с четными и нечетными номерами (количество четных номеров соответствует количеству нечетных). Пятнадцать дней подряд (n=15) по три раза в день (m=3) игроку предлагают вытащить из пакета один шар. Если он вытаскивает шар с четным номером, то получает определенную денежную сумму. Если с нечетным, то не получает ничего. А – игрок вытянул четный номер. Х число вытянутых чётных
шаров.
Оценить р(А)=р , а также найдите k * (наивероятнейшее число) и P{x 1}
хi |
0 |
1 |
2 |
3 |
ni |
4 |
6 |
3 |
2 |
Задача 32
Имеется 5 карточек с различными символами. Во время каждого опыта игрок перемешивает карточки и произвольным образом вытаскивает одну. Опыты проводятся до первого появления карточки с символом «+». Всего запланировано 10 серий (n=10). X – число опытов. А – выпадение символа «+».
Оценить р{A}=р .
Стр. 91

Найти р{x>4}.
хi |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
11 |
|
|
|
|
|
|
|
ni |
3 |
1 |
1 |
1 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
Задача 33
Известно, что доход сотрудника страховой компании подчиняется закону распределения Парето. Минимальный доход равен 150 у.е. Чтобы определить, окажется ли доход от сделки с перспективным клиентом в пределах от 150 до 210 у.е., сотрудник использовал статистическую таблицу, которая была составлена по данным его работы в компании на основании 20 сделок. Х – доход сотрудника.
Оцените параметр , найдите Р{150<X<210}.
хi |
150 |
165 |
175 |
190 |
210 |
220 |
|
|
|
|
|
|
|
ni |
5 |
3 |
7 |
2 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 34
В течение определенного времени в рекрутинговой компании ведется статистика: сколько времени уходит у сотрудников компании на поиск работодателя для клиента. Период (время) поиска работы подчинялось показательному закону с параметром а. По итогам работы с 20 клиентами был составлен статистический ряд. Х - время поиска работы для 1 клиента (в неделях).
Оцените параметр а и найдите Р{X<1,4}.
хi |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,8 |
|
2 |
2,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
1 |
3 |
3 |
9 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 35
Известно, что количество людей, посетивших круглосуточный книжный магазин в ночное время, подчиняется нормальному закону. Для того, чтобы оптимизировать расписание работы персонала, руководство вело наблюдение посещаемости магазина в ночное время в течение 20 дней. Необходимо выяснить, будет ли количество посетителей находиться в пределах от 250 до 500 человек. Х N (m; ). X – количество посетителей в ночное время. Оцените неизвестные параметры m и , найдите Р{250<X<500
|
хi |
200 |
|
250 |
|
|
300 |
|
430 |
|
490 |
|
510 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ni |
2 |
|
8 |
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 36 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По данной выборке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
хi |
|
-2 |
|
|
|
-1 |
0 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
p |
i |
|
1 |
2 |
2 |
|
1 |
|
2 |
|
1 2 1 |
|
3 |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ni |
|
7 |
|
|
|
5 |
|
3 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Оценить параметры 1 и 2 |
|
|
Стр. 92
Задача 37
В обязанности контролера на конвейерной линии входит проверка комплектации упаковок с карандашами. В день контролер проверяет 500 коробок. На основании данных, представленных в таблице, определите вероятность того, что контролер обнаружит меньше 6 несоответствий в коробке. Распределение Пуассона: Х – число возможных ошибок в комплектации коробки. Оцените параметр ..
хi |
|
0 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ni |
|
400 |
|
33 |
|
17 |
|
15 |
|
20 |
|
5 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 38
Известно, что случайные ошибки каких-либо измерений подчиняются нормальному распределению. Была исследована группа из 100 студентов, которые проводили некоторые измерения, после чего составили таблицу, с указанием совершенных ими ошибок. Х – число ошибок в измерении.
Оцените параметры m и , найдите Р{3<X<6}..
хi |
1 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
6 |
15 |
25 |
35 |
10 |
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 39
Прожиточный минимум в некоторой стране составляет 3 тысячи рублей. Известно, что ожидание доходов населения выше прожиточного минимума подчиняется распределению Парето. Было опрошено 50 человек (жителей) этой страны и составлена следующая таблица, Х – величина дохода.
Оцените параметр , найдите Р{3<X<3,9}.
хi |
3,2 |
3,5 |
4 |
4,2 |
|
4,7 |
5,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
28 |
12 |
5 |
2 |
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 40
Тренер автогонщиков предположил, что время прохождения гонщиком трассы распределяется равномерно в интервале (a;b), и решил вести учет времени, за которое его ученики проходят кольцевую трассу длиной 2 километра. В течение нескольких дней он вел статистику заездов и записал 25 результатов, затем составив таблицу. Х – время заезда в минутах. По данной выборке оценить параметры a и b, P{X<1,5}.
хi |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,55 |
|
1,6 |
1,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
2 |
4 |
6 |
8 |
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. 93
Задача 41
Время, в течение которого работники организации досконально помнят содержание должностной инструкции, подчиняется показательному закону с параметром а. В течение нескольких месяцев тестировали 30 работников, и была составлена статистическая таблица.
По данной выборке оценить параметр а, P{X>1}, составить схемы графиков f(x)
и F(x).
хi |
0,2 |
0,7 |
1,1 |
1,3 |
2,1 |
2,7 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
5 |
6 |
10 |
2 |
1 |
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 42
В течение года цены на автомобиль некоторой марки подчинялись нормальному закону. Для определения вероятности прогноза, что цена на автомобиль будет в пределе от 20 до 30 тысяч евро, провели статистическое исследование и составили таблицу. Х – цена за машину (тысяч евро).
Оцените параметры m и , найдите Р{20<X<30}.
хi |
|
10 |
|
15 |
|
20 |
|
25 |
|
30 |
|
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ni |
|
5 |
|
10 |
|
30 |
|
45 |
|
6 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 43
Молодой человек предположил, что время ожидания его девушки распределено равномерно в промежутке (a;b). В течение 20 дней он вел записи времени появления девушки. Был составлен статистический ряд. Х – время прихода девушки (в минутах). Оцените параметры a и b (метод моментов Пирсона), найдите Р{X<2}.
хi |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,5 |
|
3,0 |
3,5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
2 |
3 |
4 |
2 |
|
5 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 44
В турфирме должны проверить 50 комплектов документов для подачи их в посольство. Х – число возможных ошибок в документе. После проверки была составлена статистическая таблица (распределение Пуассона). Оцените параметр
|
хi |
|
0 |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
|
18 |
12 |
9 |
6 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. 94

Задача 45
По данной выборке
|
xi |
-1 |
0 |
2 |
5 |
|
||||||||
|
Pi( 1; 2) |
|
|
1/2 + 2 |
|
|
0,2 |
|
|
1/2 - 2 |
|
|
0,8- 1 |
|
|
ni |
3 |
6 |
6 |
5 |
|
Найти 1)оценки параметров 1 и 2; 2) ряд распределения; 3) P{X (-0,5; 2]}
Задача 46
Абитуриент сдает экзамены в 18 ВУЗов. В каждый ВУЗ он сдает по 3 экзамена. А – сданный экзамен, Х – число сданных экзаменов.
Оцените по данной выборке вероятность р(А) , р{X 2}. ).
хi |
|
0 |
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ni |
|
3 |
|
2 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 47
Геометрическое распределение: бросают игральный кубик. Опыты проводятся до выпадения «4». Всего проводится 15 испытаний. Оцените параметр р (метод моментов Пирсона). Определите вероятность того, что «4» выпадет меньше, чем с 3 раза
хi |
1 |
3 |
4 |
7 |
|
9 |
12 |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ni |
1 |
3 |
2 |
4 |
|
2 |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. 95

Ответы и указания к задачам §3
|
|
Задача1 |
|
|
|
|
̃ |
более эффективная; : |
̃ |
= =-4; |
̃ |
= =-4 |
|
|
М[ |
М[ |
||||
|
D̃1n |
/D̃2n |
=0,625 |
|
|
|
Задача2.
= -0,06
Задача3
3)M[̅]= 2,5; M[D*X]= *16=15,84; M[S2]=16; M[S02]=16
Задача4
.M[Z]=25
Задача 5.
р*=0,1; P{X=4}≈0,175
Задача 6.
*=3; P{X 3}≈0,577
Задача 7.
р*=1/3; P{X=4}=8/81≈0,099
Задача 8
a*=1-√ ; b*=1+√
P{X [0;4]}≈0,7
Задача 9. a*=3; P{X 2}≈0,02
Задача 10
*=1; P{ X-m 0,5}=0,38292
Задача 11
m*= -2; P{ X-m 1,5}=0,54674
Задача12
m*= -2; *=1; P{ X-m 0,4}=0,31084
Задача 22
a*=0,58; b*=18;P{X 10}=0,53
Задача 23
а*=1,72; P{X>1}=0,179
Задача 24
1*=0,26; 2*=-0.22
Задача 25
Стр. 96

λ*=1,28
Задача 26 m*=34,1; *=7,48
Задача 27
*=0,72; P{5 X 13}=0,85
Задача 28 m*=95,5; *=14,9
Задача 29
*=0,72; P{X>0,5}=0,72
Задача 30
p*=0,315; P{X>1}=0,845
Задача31
p*=0,4; P{X≤1}=0,648; k*=1
Задача 32
p*=5/28; P{X>4}=0,88
Задача 33
*=0,194; P{150 X 210}=0,93
Задача 34 a*=0,599; P{X 1,4}=0,43
Задача 35
m*=339; *=113,31; P{X (250;500)}=0,7
Задача 36
1*=0,346; 2*=0,086
Задача 37
*0,554; P{X 6}=0,99998
Задача 38
m*=4,53; *=1,49; P{3 X 6}=0,677
Задача 39
*=7,122; P{3 X 3,9}=0,846
Задача 40
a*=1,339; b*=1,865; P{X 1,5}=0,465
Задача 41
a*=0.79; P{X>1}=0,45
Задача 42
m*=22,5; *5,27; P{20 X 30}=0,8
Задача 43
a*=0,35; b*=4,15; P{ 2}=0,43
Задача 44
*=1,36
Задача 45
1*=0,56; 2*= 0,112
Задача 46 p*=0,5; P{X≤2}=0,875
Задача 47 p*=0,144; P{X 3}=0,75
Стр. 97

Глава 3.Интервальное оценивание числовых характеристик и параметров распределения генеральной совокупности.
Точечные оценки , рассмотренные в предыдущей главе, хотя и являются численными, не дают всей желательной информации об оцениваемых генеральных характеристиках. Теория интервальных оценок связывает точечную оценку с объёмом выборки и вырабатывает показатели её точности и надёжности.
§1. Основные понятия и формулы.
Доверительный интервал. Точность и надёжность оценки.
Пусть —неизвестная числовая характеристика или параметр генерального
распределения.
Опрелеление.1. Если выполняется соотношение : p{ 1< < 2}= , то интервал
( 1; 2)называется доверительным интервалом., который покрывает неизвестную
генеральную характеристику с доверительной вероятностью . Замечание. 1= 1(х1;х2; .;xn) и 2= 2(х1;х2; .;xn)—известные функции выборочной
совокупности, т.е. статистики. В данной выборке это числовые значения.
Статистики 1 и 2 являются точечными оценками . Одна даёт левую, а другая —правую границы, между которыми содержится с вероятностью .
Число называется также надёжностью, с которой доверительный интервал накрывает
.
Число =1- называется уровнем значимости.
Половину длины доверительного интервала = ( 2- 1) называют точностью
доверительного оценивания.
Определение 2.Пусть известна одна точечная оценка ̂ генеральной числовой характеристики или параметра распределения .
Если выполняется соотношение: P{| -̂|< }= , то число называется точностью, а число—надёжностью оценки ̂ генеральной числовой характеристики .
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Замечание.̂=̂(х1;х2; |
.;xn)—статистик,. т.е. функция выборочной совокупности. |
||||||||||||||||
Если известны и , |
то легко построить доверительный для с помощью её точечной |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
̂ |
̂ |
̂ |
|
̂ |
|||||||
оценки . Действительно, | - <↔- + < < +→[ |
|
̂ |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Как находить и , строить доверительный интервал для практически наиболее важных
случаев оценивания : вероятности события р, математического ожидания т и средне |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
квадратичного отклонения |
|
будем использовать следующую схему. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Схема построения доверительных интервалов |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постановка задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дано: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
o |
X - генеральная совокупность. Распределение СВ |
|
(случайная величина) |
X |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
содержит неизвестный параметр . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
o |
Задана |
доверительная вероятность |
|
|
( - уровень |
|
значимости; |
обычно |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0, 05 , 0, 01, 0,1 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
o |
Дана |
выборка |
|
|
объема n (в |
общем |
|
|
случае |
|
это |
|
случайная |
выборка |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
(X1, X2 , X3 ,.., XU ) ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Найти доверительный интервал |
( 1, 2 ) , |
|
|
|
т.е. |
такой интервал, |
что |
P{ ( 1, 2 )} .
Стр. 98

Схема решения задачи
1.Находим точечную оценку параметра (это статистика или СВ
(x1, x2 , x3 ,.., xu ) )
2.Подбираем статистику Z Z ( ; ) , так чтобы выполнялись условия:
Закон распределения Z известен, но функция распределения или
функция плотности не содержатся в задании .
Чаще всего будем использовать следующие распределения:
1)N (0,1) - нормальное стандартное распределение.
|
|
1 |
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
f (x) |
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F (x) 0, 5 (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
x |
t2 |
|||||||||||||||
где (x) |
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2 dt - функция Лапласа |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
2 |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
fu (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fu (x) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2) 2 (k) - распределение ХИ квадрат, имеющее k степеней свободы.
f 2 (x) |
|
|
|
|
|
|
F 2 (x) |
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 2 |
x |
k 2 |
x |
Стр. 99

3) Распределение Стьюдента, имеющее k степеней свободы (при k 30
T (k) U (0,1) )
fT (x) |
|
|
|
|
|
|
|
FT (x) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
4) F(k1, k2 ) распределение Фишера, имеющее k1 |
и k2 степеней свободы |
||||||||||||
fF (x) |
FF (x) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
x |
Функция Z Z ( ; ) строго монотонна и непрерывна по параметру .
Это означает, что можно однозначно выразить g(Z, )
3.Пусть схематично изображены графики функции плотности ( fz (x) ) статистики Z и функции распределения ( Fz (x) ).
Стр. 100