Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПРИМЕРЫ ТЕОР ВЕР МАТЕМАТ СТАТИСТИКА.doc
Скачиваний:
110
Добавлен:
23.02.2016
Размер:
1.35 Mб
Скачать

Тема 8 Оценивание параметров и проверка статистических гипотез в случае выборок малого объема Решение типового примера

С целью сравнения качественных и количественных показателей двух однотипных производственных процессов AиBпроведены выборки (x1,x2, …,xn) и (y1,y2, …,yn) объемовnxиnyсоответственно.

1. Для каждой выборки оценить математическое ожидание aи дисперсию2путем: а) вычисления выборочных среднихи, исправленных выборочных дисперсийи; б)построения доверительных интервалов для математических ожиданий ax и aу и дисперсий ис надежностьюγ = 0,95.

2. Допуская, что выборки (x1,x2, … ,xn) и (y1,y2, … ,yn) осуществлены из нормально распределенных генеральных совокупностейXиYс параметрами (ax, σx) и (ay, σy) соответственно, при уровне значимостиα= 0,05: а) пользуясь критерием Фишера, проверить гипотезу=и установить, является ли один из производственных процессов эффективнее другого; б) пользуясь критерием Стьюдента, проверить гипотезуax=aуи установить, можно ли считать распределение между среднимиислучайным, или оно является существенным и связано с различием производственных процессов.

В таблице приведены показатели производительности труда рабочего, изготавливающего на станке детали до (режим работы A) и после (режим работыB) усовершенствования обработки деталей.

Режим работы

Количество деталей за смену

А

42

43

38

40

43

38

40

41

39

42

В

42

43

44

42

44

43

40

42

41

Проведем количественное и качественное сравнение производительности труда рабочего для режимов работы АиВ.

1 Оценивание неизвестных математических ожиданий и дисперсий

Точечной оценкой математического ожидания агенеральной совокупности является выборочная средняя. Выборочные средниеивычисляются по формулам:

.

Часто удобно пользоваться формулами

.

В данном случае имеем

Несмещенной оценкой дисперсии σ2генеральной совокупности является исправленная выборочная дисперсияs2. Значенияибудем находить по формулам:

Поскольку при уменьшении всех данных выборки на одно и то же число значение дисперсии не изменяется, то уменьшая данные первой выборки на 38, а второй выборки на 40, находим

Выборочное среднее квадратическое отклонение равно

Для нахождения доверительного интервала математического ожидания агенеральной совокупности необходимо представитьав виде

где – точечная оценкаа(среднее выборки);δ– точность оценки. Если выборка малого объемаn, то точность оценкиδопределяется формулой

.

Здесь s – выборочное среднее квадратическое отклонение; – квантиль распределения Стьюдента (приложение Г), вычислен­ный при уровне значимостиα = 1 – γ и k = – 1 степеней свободы.

Для старого режима работы Аимеем:

Для нового режима работы В:

Следовательно, с надежностью γ= 0,95

,

т.е. доверительные интервалы для неизвестных математических ожиданий имеют вид .

Это означает, что с надежностью 95% при старом режиме обработки деталей рабочий мог изготавливать 40 или 41 деталей за смену. При новом режиме обработки деталей с надежностью 95% он может изготавливать уже 42 или 43 детали за смену. Видим, что произошло качественное изменение производительности труда.

Найдем теперь доверительные интервалы для генеральных дисперсий и. Для дисперсииσ2, генеральной совокупности доверительный интервал имеет вид

.

Здесь n– объем выборки;s2– оценка дисперсииσ2;и– квантили распределения Пирсона (приложение Д), вычисленные при уровне значимостиαи числе степеней свободыk=– 1.

Для старого режима работы А:

Для нового режима работы В:

Как видим, доверительные интервалы для генеральных дисперсий ипересекаются. Поэтому с надежностью 95% у нас нет оснований отвергнуть гипотезу о равенстве дисперсий (=). Это означает, что усовершенствование обработки деталей не приводит к повышению эффективности обработки.