ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.08.2024
Просмотров: 885
Скачиваний: 19
В целях изучения затрат времени на изготовление одной детали рабочими завода проведена 10%-ная случайная бесповторная выборка, в результате которой получено следующее распределение деталей по затратам времени:
Затраты времени на одну |
Число деталей, шт. |
|
деталь, мин. |
||
|
||
До 20 |
10 |
|
От 20 до 24 |
20 |
|
От 24 до 28 |
50 |
|
От 28 до 32 |
15 |
|
Свыше 32 |
5 |
|
Итого |
100 |
На основании данных вычислите:
1.Средние затраты времени на изготовление одной детали.
2.Средний квадрат отклонений (дисперсию) и среднее квадратическое отклонение.
3.Коэффициент вариации.
4.С вероятностью 0,954 предельную ошибку выборочной средней и возможные границы, в которых ожидаются средние затраты времени на изготовление другой детали на заводе.
5.С вероятностью 0,954 предельную ошибку выборочной доли и границы удельного веса числа деталей с затратами времени на их изготовление от 20 до 28 мин.
Сделайте выводы.
Решение.
Приведем группировку к стандартному виду с равными интервалами и найдем середины интервалов для каждой группы. Результаты представлены в таблице:
Затраты времени на |
Затраты времени на |
Затраты времени на |
Число |
одну деталь, мин. |
одну деталь, мин. |
одну деталь, мин. |
деталей, шт. |
До 20 |
16 - 20 |
18 |
10 |
От 20 до 24 |
20 - 24 |
22 |
20 |
От 24 до 28 |
24 - 28 |
26 |
50 |
От 28 до 32 |
28 - 32 |
30 |
15 |
Свыше 32 |
32 - 36 |
34 |
5 |
|
Итого |
|
100 |
1. Средние затраты времени на изготовление одной детали определим по формуле средней арифметической взвешенной
119
y= ∑yi ni = ∑yi ni .
∑ni n
Подставив в последнюю формулу известные значения, получим средние затраты времени на изготовление одной детали
|
|
= |
|
|
18 10 + 22 20 + 26 50 + 30 15 + 34 5 |
= |
2540 |
= 25,4 мин. |
|
|||||||||||||
|
y |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Дисперсия определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∑( yi − |
|
)2 ni |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
s |
2 |
= |
y |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставив в последнюю формулу известные значения, получим дисперсию |
||||||||||||||||||||||
|
s |
2 |
|
|
|
|
(18 − 25,4)2 10 + (22 − 25,4)2 20 +K+ (34 − 25,4) |
2 5 |
|
1484 |
2 |
|||||||||||
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
=14,84 мин . |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
100 |
||||||||
Среднее квадратическое отклонение равно |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
s = |
|
s2 |
= 14,84 = 3,852 мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3. Коэффициент вариации определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
v = |
|
s |
|
= |
3,852 |
= 0,152 , или 15,2%. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
25,4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Рассчитаем сначала предельную ошибку выборки. Так при вероятности p = 0,954 коэффициент доверия t = 2. Поскольку дана 10%-ная случайная бесповторная выборка, то
Nn = 0,1, где n – объем выборочной совокупности, N – объем генеральной совокупности.
Считаем также, что дисперсия σ y2 = s2 =14,84 . Тогда предельная ошибка выборочной средней равна
|
= t |
σ 2 |
|
|
n |
|
14,84 |
|
|
|
|
n |
1 |
− |
|
= 2 |
100 |
(1 |
− 0,1) |
= 2 0,1484 0,9 = 0,731мин. |
|
y |
||||||||||
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
Определим теперь возможные границы, в которых ожидаются средние затраты времени на изготовление одной детали на заводе
y − y ≤ my ≤ y + y , или 24,669 ≤ m y ≤ 26,131 .
Т.е., с вероятностью 0,954 можно утверждать, что средние затраты времени на изготовление другой детали на заводе находятся в пределах от 24,669 до 26,131 мин.
5. Выборочная доля w числа деталей с затратами времени на их изготовление от 20 до 28 мин. равна
w = 20100+ 50 = 0,7 = 70 %.
120
Учитывая, что при вероятности p = 0,954 коэффициент доверия t = 2, вычислим предельную ошибку выборочной доли
w = t |
w(1 − w) |
(1 − |
n ) = 2 |
0,7 0,3 |
(1 − 0,1) = 2 0,00189 = 0,0869 , или 8,69%. |
|
n |
|
N |
100 |
|
Пределы доли признака во всей совокупности:
70% −8,69% ≤ d ≤70% +8,69%, или 61,31% ≤ d ≤ 78,69% .
Таким образом, с вероятностью 0,954 можно утверждать, что границы удельного веса числа деталей с затратами времени на их изготовление от 20 до 28 мин., находятся в пределах от 61,31% до 78,69% от всей партии деталей.
Выводы.
1.Так как коэффициент вариации меньше 33 %, то исходная выборка однородная.
2.Более двух третей деталей имеют время изготовления от 20 до 28 мин. Это свидетельствует о стабильной работе на заводе по выпуску данной детали.
Задача 5.16.
Для определения среднего срока пользования краткосрочным кредитом в банке была произведена 5%-ная механическая выборка, в которую попало 100 счетов. В результате обследования установлено, что средний срок пользования краткосрочным кредитом – 30 дней при среднем квадратическом отклонении – 9 дней. В пяти счетах срок пользования кредитом превышал 60 дней. С вероятностью 0,954 определить пределы, в которых будут находиться средний срок пользования краткосрочным кредитом в генеральной совокупности и доля счетов со сроком пользования краткосрочным кредитом более 60 дней.
Решение.
По условию задачи имеем бесповторную, собственно-случайную, механическую выборку.
1. Определим пределы, в которых будет находиться средний срок пользования краткосрочным кредитом.
Дисперсия и среднее срока пользования краткосрочным кредитом составляют соответственно σ2x = 9 2 = 81, x = 30 . Т.к. обследовано 5% счетов, то Nn = 0,05 , где n – объем
выборочной совокупности, N – объем генеральной совокупности.
При доверительной вероятности p = 0,954 коэффициент доверия t = 2. Тогда предельная ошибка выборки равна
121
|
|
|
|
= t |
σ2x |
|
|
n |
81 |
|
|
|
=1,754 . |
|||||
|
|
|
|
n |
1 |
− |
|
= 2 |
100 |
(1−0,05) |
= 2 |
0,9 0,95 |
||||||
|
|
|
x |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|||||
|
|
Определим возможные границы, в которых будет находиться средний срок |
||||||||||||||||
пользования краткосрочным кредитом: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
− |
|
≤ μx ≤ |
|
+ |
|
. |
|
|
|
|
|
|||||
|
x |
x |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x |
x |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Подставив имеющиеся данные, получим |
|
|
|
|||||||||||||||
30 −1,754 ≤ μx |
≤ 30 +1,754 , или 28,246 ≤ μx |
≤ 31,754 . |
|
2. Определим пределы, в которых будет находиться доля счетов со сроком пользования краткосрочным кредитом более 60 дней.
Выборочная доля счетов, у которых сроком пользования краткосрочным кредитом более 60 дней равна
W = 5/100 = 0,05, или 5%.
Отсюда дисперсия доли равна:
σW2 |
=W (1−W ) = 0,05 0,95 = 0,0475 . |
|
|
|||||||||||||
Тогда предельная ошибка выборки равна: |
|
|
||||||||||||||
|
|
= t |
σW2 |
|
n |
0,0475 |
|
|
= 0,0212 . |
|||||||
|
|
|
n |
1− |
= 2 |
100 |
(1−0,05) |
= 2 0,000451 |
||||||||
W |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|||||
Определим возможные пределы, в которых будет находиться доля счетов со сроком |
||||||||||||||||
пользования краткосрочным кредитом более 60 дней: |
|
|||||||||||||||
W − |
|
|
≤ |
|
≤W + |
|
. |
|
|
|
|
|||||
|
|
W |
|
|
|
|
||||||||||
W |
W |
|
|
|
|
Подставив имеющиеся данные, получим
0,0288 ≤W ≤ 0,0712 , или 2,88% ≤W ≤ 7,12% .
Задача 5.17.
Заработная плата бригады характеризуется следующими данными:
Профессия |
Число |
Месячная заработная плата |
||
рабочих |
каждого рабочего, руб. |
|||
|
||||
Токари |
4 |
1252; 1548; 1600; |
1400 |
|
Слесари |
6 |
1450; 1380; 1260; 1700; |
1250; 1372 |
Проверить правило сложения дисперсии и указать велико ли влияние профессии на различие в уровне заработной платы.
122
Решение.
Правило сложения дисперсии имеет вид:
s 2 = sмод2 + sост2 ,
где используются следующие дисперсии: общая sy2 , межгрупповая sмод2 и внутригрупповая
sост2 .
Средняя зарплата всех рабочих равна:
|
|
|
= |
1 |
∑xi |
= |
|
1 |
|
|
(1252 +1548 +K+1372) = |
14212 |
=1421,2 руб. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
n |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Общая дисперсия равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
s 2 = |
|
|
1 |
|
|
∑(xi − |
|
|
) 2 = |
(1252 −1421,2) 2 +K(1372 −1421,2) 2 |
= |
|
215097,6 |
|
= 21509,76 . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|||||||||
Средняя зарплата токарей равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 = |
1 |
|
|
∑x1i = |
1 |
(1252 +1548 +1600 +1400) = |
5800 |
=1450 руб. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
n |
4 |
4 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Средняя зарплата слесарей равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 = |
1 |
|
|
∑x2i = |
1 |
|
(1450 +1380 +K1372) = |
|
8412 |
=1402 руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Межгрупповая дисперсия равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1450 −1421,2) |
2 |
|
4 + (1402 −1421,2) |
2 |
6 |
|
|
5529,6 |
|
||||||||||||||||||||||
|
sмод2 |
|
= |
∑( |
x |
i − |
x |
)2 ni = |
|
|
|
|
= |
|
= 552,96 . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
||||||||
Дисперсия зарплаты токарей равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1252 −1450) |
2 |
+K |
+(1400 −1450) |
2 |
|
|
|
|
73808 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
s12 = |
|
|
|
|
|
∑ |
(x1i − |
|
|
1 ) 2 = |
|
|
|
= |
=18452 . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Дисперсия зарплаты слесарей равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1450 −1402) |
2 |
+K+(1372 −1402) |
2 |
|
|
|
135760 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
s22 = |
|
|
|
∑2 |
(x2i − |
|
2 ) 2 = |
|
|
= |
= 22626,67 . |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Внутригрупповая дисперсия равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18452 4 + 22626,67 6 |
|
|
|
209568 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
sост2 |
= |
∑si2 ni = |
|
= |
= 20956,8 . |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
i=1 |
10 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Проверим правило сложения дисперсии: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
sмод2 |
+ sост2 |
= 552,96 + 20956 ,8 = 21509 ,76 = s 2 , т.е. данное правило выполняется. |
Определим влияние профессии на различие в уровне заработной платы. Расчетное значение F-отношения равно:
123