概率论与数理统计答案 魏宗舒
更新时间:2023-10-23 10:31:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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第七章 假设检验
7.1 设总体??N(?,?2),其中参数?,?2为未知,试指出下面统计假设中哪些是简单假设,哪些是复合假设:
(1)H0:??0,??1; (2)H0:??0,??1; (3)H0:??3,??1; (4)H0:0???3; (5)H0:??0.
解:(1)是简单假设,其余位复合假设
7.2 设?1,?2,?,?25取自正态总体N(?,9),其中参数?未知,x是子样均值,如对检验问题
H0:???0,H1:???0取检验的拒绝域:
c?{(x1,x2,?,x25):|x??0|?c},试决定常数c,使检验的显著性水平为0.05
解:因为??N(?,9),故??N(?,在H0成立的条件下,
9) 25P0(|???0|?c)?P(|???035c|?)53
5c???2?1??()??0.053???(5c5c)?0.975,?1.96,所以c=1.176。 3322),?07.3 设子样?1,?2,?,?25取自正态总体N(?,?0已知,对假设检验
c?{(x1,x2,?,xn):|??c0}, H0:???0,H1:???,取临界域0(1)求此检验犯第一类错误概率为?时,犯第二类错误的概率?,并讨论它们之间的关系;
(2)设?0=0.05,?02=0.004,?=0.05,n=9,求?=0.65时不犯第二类错误的概率。
解:(1)在H0成立的条件下,??N(?0,?02n),此时
????0?c??0n?0n? ??P0(??c0)?P0??0??0?所以,c0??0?0n??1??,由此式解出c0??0n?1????0
在H1成立的条件下,??N(?,?02n),此时
??P1(??c0)?P1?c0????????0n?c0???0?n??n)
?0??(?0n)??(n?1????0???0??(?1??????0n)?0由此可知,当?增加时,?1??减小,从而?减小;反之当?减少时,则?增加。 (2)不犯第二类错误的概率为
1???1??(?1??????0n)?0
0.65?0.503) 0.2?1??(?0.605)??(0.605)?0.7274?1??(?0.95?7.4 设一个单一观测的?子样取自分布密度函数为f(x)的母体,对f(x)考虑统计假设:
?10?x?1H0:f0(x)???0其他?2x0?x?1H1:f1(x)??
?0其他试求一个检验函数使犯第一,二类错误的概率满足??2??min,并求其最小值。 解 设检验函数为
?(x)???1x?c(c为检验的拒绝域)
0其他???2??P0(x?c)?2P1(x?c)?P0(x?c)?2[1?P1(x?c)]?E0?(x)?2[1?E1?(x)]11
???(x)dx?2(1??2x?(x)dx)001?2??(1?4x)?(x)dx0要使??2??min,当1?4x?0时,?(x)?0 当1?4x?0时,?(x)?1
1?1x?1?7?4所以检验函数应取?(x)??,此时,??2??2??(1?4x)dx?。
80?0x?1??47.5 设某产品指标服从正态分布,它的根方差?已知为150小时。今由一批产品中随机抽取了26个,测得指标的平均值为1637小时,问在5%的显著性水平下,能否认为该批产品指标为1600小时?
解 总体??N(?,1502),对假设,H0:??1600,采用U检验法,在H0为真时,检验统计量
u?x-?0?0n?1.2578
临界值u1??/2?u0.975?1.96
|u|?u1??/2,故接受H0。
7.6 某电器零件的平均电阻一直保持在2.64?,根方差保持在0.06?,改变加工工艺后,测得100个零件,其平均电阻为2.62?,根方差不变,问新工艺对此零件的电阻有无显著差异?去显著性水平?=0.01。
解 设改变工艺后电器的电阻为随机变量?,则E???未知,D??(0.06)2, 假设为 H0:??2.64,统计量 u??-?0n??3.33 ?由于u1-?/2?u0.995?2.10?|u|,故拒绝原假设。即新工艺对电阻有显著差异。 7.7有甲乙两个检验员,对同样的试样进行分析,各人实验分析的结果如下: 实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 甲 乙 4.3 3.2 8 3.5 3.5 4.8 3.3 3.9 3.7 4.1 3.8 3.8 4.6 3.9 2.8 4.4 试问甲乙两人的实验分析之间有无显著差异?
解 此问题可以归结为判断??x1?x2是否服从正态分布N(0,?2),其中?2未知,即要检验假设H0:??0。 由t检验的统计量 t????0*snn?0.1?08??0.389
0.727取?=0.10,又由于,t0.95(7)?1.8946?|t|,故接受H0
7.8 某纺织厂在正常工作条件下,平均每台布机每小时经纱断头率为0.973根,每台布机的平均断头率的根方差为0.162根,该厂作轻浆试验,将轻纱上浆率减低20%,在200台布机上进行实验,结果平均每台每小时轻纱断头次数为0.994根,根方差为0.16,问新的上浆率能否推广?取显著性水平0.05。
解 设减低上浆率后的每台布机断头率为随机变量?,有子样试验可得其均值和方差的无偏估计为0.994及s*2n??0.16?,问新上浆率能否推广就要分析每台布机的平均断头率是否增大,即要检验
H0:E??0.973?H1:E??0.973
2由于D?未知,且n较大,用t检验,统计量为
t????0*snn?0.994?0.973200?1.856
0.16查表知t0.95(199)?1.645,故拒绝原假设,不能推广。
7.9在十块土地上试种甲乙两种作物,所得产量分别为(x1,x2,?,x10),
(y1,y2,?,y10),假设作物产量服从正态分布,并计算得x?30.97,y?21.79,
*ss*?26.7,问是否可认为两个品种的产量没有显著y?12.1取显著性水平0.01,x性差别?
2),即要检验 解 甲作物产量??N(?1,?12),乙作物产量??N(?2,?2H0:?1??2
2'2:?12??2由于?12,?2未知,要用两子样t检验来检验假设H0,由F检验,
统计量为
*2*2F?s1s2?26.7212.12?4.869?F0.995(9,9)?6.54(取显著性水平0.01)
'2:?12??2故接受假设H0,于是对于要检验的假设H0:?1??2取统计量
t?x?y*2*2(n1?1)s1?(n2?1)s2n1n2(n1?n2?2)?0.99
n1?n2又??0.01时,t0.995(18)?2.878?|t|,所以接受原假设,即两品种的产量没有显著性差别。 7.10有甲
取若干产品,测得产品直径为(单位:mm):
甲 20.5 ,19.8 ,19.7 ,20.4 ,20.1 ,20.0 。19.6 ,19.9 乙 19.7 ,20.8 ,20.5 ,19.8 ,19.4 ,20.6 ,19.2 。
试比较甲乙两台机床加工的精度有无显著差异?显著性水平为??0.05。 解:假定甲产品直径服从N(?1,?12),由子样观察值计算得x?20.00,
*22sn?(0.3207)?0.1029。 1*22?0.3967。 ),由子样观察值计算得y?20.00,sn乙产品直径服从N(?2,?22要比较两台机床加工的精度,既要检验
2 H0:?12??2
由 F-检验 F?snsn*2*21?0.1029?0.2594
0.39672
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