Histogram5040Frequency302010Mean =426.67Std. Dev. =116.484N =120200.00300.00400.00500.00600.00700.000企业利润组中值Mi(万元)Cases weighted by 企业个数 4.7 为研究少年儿童的成长发育状况,某研究所的一位调查人员在某城市抽取100名7~17岁的少年儿童作为样本,另一位调查人员则抽取了1 000名7~17岁的少年儿童作为样本。请回答下面的问题,并解释其原因。
(1)两位调查人员所得到的样本的平均身高是否相同?如果不同,哪组样本的平均身高较大? (2)两位调查人员所得到的样本的标准差是否相同?如果不同,哪组样本的标准差较大?
(3)两位调查人员得到这l 100名少年儿童身高的最高者或最低者的机会是否相同?如果不同,哪位调查研究人员的机会较大? 解:(1)不一定相同,无法判断哪一个更高,但可以判断,样本量大的更接近于总体平均身高。 (2)不一定相同,样本量少的标准差大的可能性大。
(3)机会不相同,样本量大的得到最高者和最低者的身高的机会大。
4.8 一项关于大学生体重状况的研究发现.男生的平均体重为60kg,标准差为5kg;女生的平均体重为50kg,标准差为5kg。请回答下面的问题:
(1)是男生的体重差异大还是女生的体重差异大?为什么?
女生,因为标准差一样,而均值男生大,所以,离散系数是男生的小,离散程度是男生的小。 (2)以磅为单位(1ks=2.2lb),求体重的平均数和标准差。
都是各乘以2.21,男生的平均体重为60kg×2.21=132.6磅,标准差为5kg×2.21=11.05磅;女生的平均体重为50kg×2.21=110.5磅,标准差为5kg×2.21=11.05磅。
(3)粗略地估计一下,男生中有百分之几的人体重在55kg一65kg之间? 计算标准分数: Z1=
x?x55?60x?x65?60==-1;Z2===1,根据经验规则,男生大约有68%的人体重在55kgs5s5一65kg之间。
(4)粗略地估计一下,女生中有百分之几的人体重在40kg~60kg之间? 计算标准分数: Z1=
x?x40?50x?x60?50==-2;Z2===2,根据经验规则,女生大约有95%的人体重在40kgs5s5一60kg之间。
4.9 一家公司在招收职员时,首先要通过两项能力测试。在A项测试中,其平均分数是100分,标准差是15分;在B项测试中,其平均分数是400分,标准差是50分。一位应试者在A项测试中得了115分,在B项测试中得了425分。与平均分数相比,该应试者哪一项测试更为理想? 解:应用标准分数来考虑问题,该应试者标准分数高的测试理想。 ZA=
x?x115?100x?x425?400==1;ZB===0.5 s15s50因此,A项测试结果理想。
6
4.10 一条产品生产线平均每天的产量为3 700件,标准差为50件。如果某一天的产量低于或高于平均产量,并落人士2个标准差的范围之外,就认为该生产线“失去控制”。下面是一周各天的产量,该生产线哪几天失去了控制? 时间 周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日 产量(件) 时间 周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日 3850 3670 3690 3720 3610 3590 3700 产量(件) 3700 日平均产量 50 日产量标准差 3 -0.6 -0.2 0.4 -1.8 -2.2 0 标准分数Z -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 标准分数界限 2 2 2 2 2 2 2 周六超出界限,失去控制。
4.11 对10名成年人和10名幼儿的身高进行抽样调查,结果如下: 成年组 166 169 l72 177 180 170 172 174 168 173 幼儿组 68 69 68 70 7l 73 72 73 74 75 要求: (1)如果比较成年组和幼儿组的身高差异,你会采用什么样的统计量?为什么? 均值不相等,用离散系数衡量身高差异。 (2)比较分析哪一组的身高差异大? 成年组 幼儿组 172.1 71.3 平均 平均 4.201851 2.496664 标准差 标准差 0.024415 0.035016 离散系数 离散系数 幼儿组的身高差异大。
4.12 一种产品需要人工组装,现有三种可供选择的组装方法。为检验哪种方法更好,随机抽取15个工人,让他们分别用三种方法组装。下面是15个工人分别用三种方法在相同的时间内组装的产品数量:
单位:个 方法A 方法B 方法C 164 167 168 165 170 165 164 168 164 162 163 166 167 166 165 129 130 129 130 131 ]30 129 127 128 128 127 128 128 125 132 125 126 126 127 126 128 127 126 127 127 125 126 116 126 125 3 850 3 670 3 690 3 720 3 610 3 590 3 700 7
要求:
(1)你准备采用什么方法来评价组装方法的优劣? 均值不相等,用离散系数衡量身高差异。
(2)如果让你选择一种方法,你会作出怎样的选择?试说明理由。 解:对比均值和离散系数的方法,选择均值大,离散程度小的。
方法A 方法B 方法C
128.733333125.533333
平均 165.6 平均 平均 3 3 标准2.13139793标准标准2.77402921
1.751190072
2 7 差 差 差
离散系数: VA=0.01287076,VB= 0.013603237,VC= 0.022097949 均值A方法最大,同时A的离散系数也最小,因此选择A方法。
4.13 在金融证券领域,一项投资的预期收益率的变化通常用该项投资的风险来衡量。预期收益率的变化越小,投资风险越低;预期收益率的变化越大,投资风险就越高。下面的两个直方图,分别反映了200种商业类股票和200种高科技类股票的收益率分布。在股票市场上,高收益率往往伴随着高风险。但投资于哪类股票,往往与投资者的类型有一定关系。
(1)你认为该用什么样的统计量来反映投资的风险? 标准差或者离散系数。
(2)如果选择风险小的股票进行投资,应该选择商业类股票还是高科技类股票? 选择离散系数小的股票,则选择商业股票。
(3)如果进行股票投资,你会选择商业类股票还是高科技类股票? 考虑高收益,则选择高科技股票;考虑风险,则选择商业股票。
第五章 概率与概率分布
5.1 略
5.2 P(AB)=P(A)+P(B)-P(A+B)=50%+60%-85%=35%
5.3 因为P?AB??PAB?P(AB)=1/3;P?B??P(A(B+B))=P(AB)?PAB=1/3
????P?A??P(A(B+B))=P(AB)?P?AB?=1/3-1/9=2/9
5.4
P?AB??P?AB??P(AB)?P(AB)=1;
P?A|B??P?AB?/P(B)?1/6; ?P?AB??1/6*1/3?1/18
P?A??P(A(B+B))=P(AB)?P?AB?;P?AB??1/3?1/18?5/18
同理P?B??P(B(A+A))=P(AB)?PAB;PAB=5/18
????1?1/18?5/18?5/18?7/12
1?1/35.5 (1)P(A)P?B??0.8*0.7?0.56;(2)P?A+B??P(A)+P(B)-P(AB)=0.8+0.7-0.8*0.7=0.94 P?A|B??P?AB?/P(B)? (3)P?A+B??P(A)+P(B)-2P(AB)=0.8+0.7-2*0.8*0.7=0.38 5.6 P(B)?P(A)P?B|A??96%*75%=0.72 5.7 P?A|B??P?AB?/P(B)?1/2?2/3 3/4 8
5.8 贝叶斯公式:
P?Ak|B??P?Ak|B??P?Ak)P(B|Ak?10%*20%??3.63%
PAPB|A10%*20%?50%*50%?40%*70%?????P?Ak)P(B|Ak?40%*70%P?Ak|B????50.9%
PAPB|A10%*20%?50%*50%?40%*70%?????
5.9 贝叶斯公式:
P?Ak)P(B|Ak?50%*50%??45.45%
PAPB|A10%*20%?50%*50%?40%*70%?????P?Ak)P(B|Ak?30%*0.1P?Ak|B????0.249
PAPB|A30%*0.1?27%*0.05?25%*0.2?18%*0.15?????P?Ak)P(B|Ak?27%*0.05P?Ak|B????0.112
?P?A?P?B|A?30%*0.1?27%*0.05?25%*0.2?18%*0.155.10 P(x=0)=0.25; P(x=1)=0.5; P(x=2)=0.25
5.11 (1) P(x=1)=0.20; P(x=10)=0.01; P(x=100)=0.001 (2)Ex=1*0.2+10*0.01+100*0.001=0.4
323x423x7dx?0.15 dx?,???2 (2) Ex??dx?1.5;Dx??5.12 (1) ?11?318885.13 xB(5,0.25),学生凭猜测至少答对4道的概率为:
145P(x?4)?P(x?5)=C50.2540.751?C50.2550.750=
64?3x25.14 P(x=k)=λ^k×e^(-λ)/k!①
P(x=k+1)=λ^(k+1)×e^(-λ)/(k+1)!② ②/①得 P(x=k+1)/P(x=k)=λ/(k+1)
令P(x=k+1)/P(x=k)>1, 则λ>k+1, k<λ-1 令P(x=k+1)/P(x=k)<1, 则λ
若λ<2, 则P(x=k)随着k增大而减小, ∴k=1时最大
若λ>2, 则P(x=1)?
P(x=[λ-1]+2)>??, ∴k=[λ-1]+1=[λ]是最大
综上, λ<2时,k=1;λ>2时,k=[λ](写成分段的形式,[]是取整符号) 5.16 (1)0.6997 (2)0.5 5.17 173.913
5.18 (1)0.9332 (2)0.383
第六章 统计量及其抽样分布
6.1 调节一个装瓶机使其对每个瓶子的灌装量均值为?盎司,通过观察这台装瓶机对每个瓶子的灌装量服从标准差??1.0盎司的正态分布。随机抽取由这台机器灌装的9个瓶子形成一个样本,并测定每个瓶子的灌装量。试确定样本均值偏离总体均值不超过0.3盎司的概率。 解:总体方差知道的情况下,均值的抽样分布服从N标准正态分布:z=??,?n的正态分布,由正态分布,标准化得到
2?x??~N?0,1?,因此,样本均值不超过总体均值的概率P为:
?n?x????0.3x??0.3?0.3?P?x???0.3?=P??P???=??
?n?n19?n19????=P??0.9?z?0.9?=2??0.9?-1,查标准正态分布表得??0.9?=0.8159
9
因此,Px???0.3=0.6318
???Y????0.3x??0.3?0.3????6.2 P?Y???0.3?=P?=P??? ??n?n??1n?n1n???=P|z|?0.3n=2?0.3n?1=0.95
查表得:0.3n?1.96 因此n=43
6.3 Z1,Z2,??,Z6表示从标准正态总体中随机抽取的容量,n=6的一个样本,试确定常数b,使?62?得P??Zi?b??0.95
?i?1?解:由于卡方分布是由标准正态分布的平方和构成的: 设Z1,Z2,……,Zn是来自总体N(0,1)的样本,则统计量
2?2?Z12?Z2?2 ?Zn????服从自由度为n的χ2分布,记为χ2~ χ2(n) 因此,令???Z,则???Z22i2i?1i?1662i?62???6?,那么由概率P??Zi?b??0.95,可知:
?i?1?2b=?12?0.95?6?,查概率表得:b=12.59
6.4 在习题6.1中,假定装瓶机对瓶子的灌装量服从方差?2?1的标准正态分布。假定我们计划随机抽取10个瓶子组成样本,观测每个瓶子的灌装量,得到10个观测值,用这10个观测值我们可以求出样
1n22S(S?(Yi?Y)2),确定一个合适的范围使得有较大的概率保证S2落入其中是有用的,本方差?n?1i?1试求b1,b2,使得 p(b1?S2?b2)?0.90
解:更加样本方差的抽样分布知识可知,样本统计量:
(n?1s)2?2~?2(n?1 )此处,n=10,?2?1,所以统计量
(n?1)s2?2(10?1)s2??9s2~?2(n?1)
1根据卡方分布的可知:
P?b1?S2?b2??P?9b1?9S2?9b2??0.90
又因为:
2P??12??2?n?1??9S2???2?n?1???1??
因此:
2P?9b1?9S2?9b2??P??12??2?n?1??9S2???2?n?1???1???0.90 2?P?9b1?9S2?9b2??P??12??2?n?1??9S2???2?n?1?? 22?P??0.95?9??9S2??0.05?9???0.90
则:
,b2?922查概率表:?0.95?9?=3.325,?0.05?9?=19.919,则
?9b1??20.95?9?,9b2???9??b1?20.052?0.05?9?2?0.95?9?2?0.05?9?9
b1?2?0.95?9?9=0.369,b2?9=1.88
10