Файл: Решение задачи по статистике.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.08.2024

Просмотров: 885

Скачиваний: 19

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

(10,05)

= 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 (1W ) = 0,05 0,95 = 0,0475 .

 

 

Тогда предельная ошибка выборки равна:

 

 

 

 

= t

σW2

 

n

0,0475

 

 

= 0,0212 .

 

 

 

n

1

= 2

100

(10,05)

= 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