Решение.
Будем использовать формулу: , где - нормированная функция Лапласа (значения берутся из таблицы). По условию также известно, что мм.
Получаем вероятность, что отклонение его диаметра от проектного размера не превышает 2 мм:
Ответ:78,88% стандартных валиков.
ЗАДАЧА 2
В результате эксперимента получены данные, записанные в виде статистического ряда. Требуется:
1) записать значения результатов эксперимента в виде
вариационного ряда;
2) найти размах варьирования и разбить его на 9 интервалов;
3) построить полигон частот, гистограмму относительных
частот и график эмпирической функции распределения;
4) найти числовые характеристики выборки ;
5) приняв в качестве нулевой гипотезу : генеральная совокупность, из которой извлечена выборка, имеет нормальное
распределение, проверить ее, пользуясь критерием Пирсона
при уровне значимости ;
6) найти доверительные интервалы для математического
ожидания и среднего квадратичного отклонения при надежности
7)
17,1 | 21,4 | 15,9 | 19,1 | 22,4 | 20,7 | 15,1 | 18,2 | 20,3 | 16,7 | |||||||||
19,1 | 20,5 | 14,2 | 16,9 | 17,8 | 18,3 | 19,1 | 21,4 | 14,5 | 16,1 | |||||||||
16,2 | 17,3 | 22,5 | 19,9 | 21,1 | 18,5 | 17,1 | 22,4 | 20,8 | 19,8 | |||||||||
17.5 | 19,2 | 18.5 | 15,7 | 14,0 | 18,8 | 19,5 | 21,6 | 15,3 | 17,3 | |||||||||
18,8 | 14.3 | 17,1 | 19,5 | 16,3 | 15,4 | 21,3 | 14,3 | 20,5 | 16,4 | |||||||||
15.6 | 17,4 | 21,3 | 22,1 | 20,1 | 23,0 | 18,9 | 15,9 | 18,2 | 20,7 | |||||||||
16,4 | 18,7 | 14,3 | 18,2 | 19,1 | 18,4 | 17,5 | 19,3 | 22,7 | 19,6 | |||||||||
22,8 | 17,5 | 20,2 | 15,5 | 21,6 | 18,1 | 16,6 | 18,3 | 15,5 | 17,7 | |||||||||
20,8 | 16,6 | 18,3 | 21,7 | 17,4 | 17,8 | 18,5 | 14,0 | 21,9 | 16,9 | |||||||||
18,9 | 14,7 | 19,5 | 20,9 | 15,8 | 18,9 | 15,6 | 21,1 | 20,2 | 15,1 | |||||||||
Решение.Запишем значения результатов эксперимента в виде
вариационного ряда.
варианта | частота |
14,0 | 2,0 |
14,2 | 1,0 |
14,3 | 3,0 |
14,5 | 1,0 |
14,7 | 1,0 |
15,1 | 2,0 |
15,3 | 1,0 |
15,4 | 1,0 |
15,5 | 2,0 |
15,6 | 2,0 |
15,7 | 1,0 |
15,8 | 1,0 |
15,9 | 2,0 |
16,1 | 1,0 |
16,2 | 1,0 |
16,3 | 1,0 |
16,4 | 2,0 |
16,6 | 2,0 |
16,7 | 1,0 |
16,9 | 2,0 |
17,1 | 3,0 |
17,3 | 2,0 |
17,4 | 2,0 |
17,5 | 3,0 |
17,7 | 1,0 |
17,8 | 2,0 |
18,1 | 1,0 |
18,2 | 3,0 |
18,3 | 3,0 |
18,4 | 1,0 |
18,5 | 3,0 |
18,7 | 1,0 |
18,8 | 2,0 |
18,9 | 3,0 |
19,1 | 4,0 |
19,2 | 1,0 |
19,3 | 1,0 |
19,5 | 3,0 |
19,6 | 1,0 |
19,8 | 1,0 |
19,9 | 1,0 |
20,1 | 1,0 |
20,2 | 2,0 |
20,3 | 1,0 |
20,5 | 2,0 |
20,7 | 2,0 |
20,8 | 2,0 |
20,9 | 1,0 |
21,1 | 2,0 |
21,3 | 2,0 |
21,4 | 2,0 |
21,6 | 2,0 |
21,7 | 1,0 |
21,9 | 1,0 |
22,1 | 1,0 |
22,4 | 2,0 |
22,5 | 1,0 |
22,7 | 1,0 |
22,8 | 1,0 |
23,0 | 1,0 |
Найдем размах варьирования .
Разобьем его на 9 интервалов, длина каждого будет .
Получим интервальный ряд:
интервал | начало | конец | частота |
8,0 | |||
12,0 | |||
10,0 | |||
13,0 | |||
17,0 | |||
12,0 | |||
11,0 | |||
10,0 | |||
7,0 |
Построим полигон частот:
Построим гистограмму относительных частот. Вычислим относительные частоты , плотности относительных частот , а также накопленные относительные частоты (для следующего графика).
Строим гистограмму:
Построим график эмпирической функции распределения.
Найдем числовые характеристики выборки .
Для расчета характеристик перейдем к простому вариационному ряду, в качестве вариант выберем середины интервалов.
Выборочная средняя .
Выборочная дисперсия
Выборочная исправленная дисперсия
Выборочное исправленное среднеквадратическое отклонение
Расчеты в таблице ниже.
14,5 | 122,3048 | ||
15,5 | 101,6172 | ||
16,5 | 36,481 | ||
17,5 | 227,5 | 10,7653 | |
18,5 | 314,5 | 0,1377 | |
19,5 | 14,2572 | ||
20,5 | 225,5 | 48,0491 | |
21,5 | 95,481 | ||
22,5 | 157,5 | 117,0967 | |
Сумма | 546,19 |
Примем в качестве нулевой гипотезу : генеральная совокупность, из которой извлечена выборка, имеет нормальное распределение с параметрами . Проверим ее, пользуясь критерием Пирсона при уровне значимости .
Пронормируем случайную величину , то есть перейдем к величине , вычислим концы интервалов по формулам , . Вычислим теоретические (гипотетические частоты) , где , - вероятность попадания в интервал , - функция Лапласа. Для нахождения значений составим расчетную таблицу:
-1,8775 | -1,4518 | -0,5000 | -0,4267 | 0,0733 | 7,3282 | 0,0616 | |||
-1,4518 | -1,0260 | -0,4267 | -0,3476 | 0,0792 | 7,9155 | 2,1076 | |||
-1,0260 | -0,6003 | -0,3476 | -0,2258 | 0,1217 | 12,1718 | 0,3875 | |||
-0,6003 | -0,1746 | -0,2258 | -0,0693 | 0,1566 | 15,6560 | 0,4506 | |||
-0,1746 | 0,2512 | -0,0693 | 0,0992 | 0,1685 | 16,8450 | 0,0014 | |||
0,2512 | 0,6769 | 0,0992 | 0,2508 | 0,1516 | 15,1609 | 0,659 | |||
0,6769 | 1,1027 | 0,2508 | 0,3649 | 0,1141 | 11,4140 | 0,015 | |||
1,1027 | 1,5284 | 0,3649 | 0,4368 | 0,0719 | 7,1880 | 1,1001 | |||
1,5284 | 1,9542 | 0,4368 | 0,4747 | 0,0379 | 3,7864 | 2,7275 | |||
Сумма | 7,5103 |
Наблюдаемое значение критерия вычислим по формуле
.
По таблице критических значений при уровне значимости и числе степеней свободы найдем . Так как , можно принять нулевую гипотезу о нормальном распределении при данном уровне значимости.
Найдем доверительные интервалы для математического ожидания М(Х) и среднего квадратичного отклонения σ(Х ) при надежности .
Найдем доверительный интервал для математического ожидания с надежностью 0,9, используя формулу:
,
где определяется из таблицы Стьюдента . Получаем после подстановки известных данных:
.
Доверительный интервал для неизвестной дисперсии нормально распределенной случайной величины с доверительной вероятностью 0,9 можно найти по формуле:
Находим значения из таблицы распределения :
, .
Получаем:
,
.
Тогда .