Основы математической теории выборочного метода Задачи с решениями


  • Генеральная совокупность. Выборки.
  • Понятие оценки. Точечные оценки.
  • Несмещенные, смещенные, состоятельные, эффективные оценки.
  • Методы нахождения оценок.
  • Методы сумм и произведений расчета сводных характеристик выборки.
  • Оценка параметров генеральной совокупности по выборке.
  • Определение эффективных оценок с помощью неравенства Рао-Крамера-Фреше.
  • Интервальные оценки. Доверительная вероятность и предельная ошибка выборки.
  • Оценка характеристик генеральной совокупности по малой выборке.

Произведено 10 измерений одним прибором (без систематической ошибки) некоторой физической величины, причем «исправленное» среднее квадратическое отклонение s случайных ошибок измерений оказалось равным 0,8. Найти точность прибора с надежностью 0,95. Предполагается, что результаты измерений распределены нормально.

Производятся независимые испытания с одинаковой, но неизвестной вероятностью p появления события A в каждом испытании. Найти доверительный интервал для оценки вероятности p с надежностью 0,99, если в 100 испытаниях событие A появилось 60 раз.

Произведено 300 испытаний, в каждом из которых неизвестная вероятность p появления события A постоянна. Событие A появилось в 250 испытаниях. Найти доверительный интервал, покрывающий неизвестную вероятность p с надежностью 0,95.

Решить пример 9.19 при условии, что население города неизвестно, а известно лишь, что оно очень большое по сравнению с объемом выборки.

В 360 испытаниях, в каждом из которых вероятность появления события одинакова и неизвестна, событие A появилось 270 раз. Найти доверительный интервал, покрывающий неизвестную вероятность p с надежностью 0,95.

По данным примера 9.19 необходимо: 1. а) Найти вероятность того, что доля малообеспеченных жителей города (с доходом менее 500руб.) отличается от доли таких же жителей в выборке не более, чем на 0,01 (по абсолютной величине); б) определить границы, в которых с надежностью 0,98 заключена доля малообеспеченных жителей города. 2. Каким должен быть объем выборки, чтобы те же границы для доли малообеспеченных жителей города гарантировать с надежностью 0,9973? 3. Как изменились бы результаты, полученные в п.1.а) и 2, если бы о доле малообеспеченных жителей вообще не было ничего известно?

Среди 250 деталей, изготовленных станком-автоматом, оказалось 32 нестандартных. Найти доверительный интервал, покрывающий с надежностью 0,99 неизвестную вероятность p изготовления станком нестандартной детали.

При испытаниях 1000 элементов зарегистрировано 100 отказов. Найти доверительный интервал, покрывающий неизвестную вероятность p отказа элемента с надежностью: а) 0,95; б) 0,99.

Решить пример 9.21 при условии, что население города неизвестно, а известно лишь, что оно очень большое по сравнению с объемом выборки.

Из 5000 вкладчиков банка по схеме случайной бесповторной выборки было отобрано 300 вкладчиков. Средний размер вклада в выборке составил 8000руб., а среднее квадратическое отклонение 2500руб. Какова вероятность того, что средний размер вклада случайно выбранного вкладчика отличается от его среднего размера в выборке не более, чем на 100руб. (по абсолютной величине)?

Найти методом произведений выборочную среднюю и выборочную дисперсию по заданному распределению выборки:

а)

Таблица значений задачи

б)

Таблица значений задачи

При вычислении дисперсии распределения неравноотстоящих вариант выборка была разбита на пять интервалов длины h=12. Выборочная дисперсия равноотстоящих вариант (середин частичных интервалов) DВ=52,4. Найти выборочную дисперсию, учитывая поправку Шеппарда.

В результате выборочного наблюдения получены следующие данные о часовой выработке (в ед./ч) 50 рабочих, отобранных из 1000 рабочих цеха:

Таблица данных

1) Найти (с надежностью 0,95) максимальное отклонение средней часовой выработки рабочих в выборке от средней во всем цехе (по абсолютной величине), если выборка: а) повторная; б) бесповторная. 2) Найти объем выборки, при котором с надежностью 0,99 можно гарантировать вдвое меньшее максимальное отклонение тех же характеристик.

а) Найти методом произведений выборочную среднюю и выборочную дисперсию по заданному распределению неравноотстоящих вариант выборки объема n=50:

Таблица значений задачи

б) найти выборочную дисперсию с учетом поправки Шеппарда.

Из партии, содержащей 8000 телевизоров, отобрано 800. Среди них оказалось 10% не удовлетворяющих стандарту. Найти границы, в которых с вероятностью 0,95 заключена доля телевизоров, удовлетворяющих стандарту во всей партии для повторной и бесповторной выборки.

По результатам социологического обследования при опросе 1500 респондентов рейтинг президента (т.е. процент опрошенных, одобряющих его деятельность) составил 30%. Найти границы, в которых с надежностью 0,95 заключен рейтинг президента (при опросе всех жителей страны). Сколько респондентов надо опросить, чтобы с надежностью 0,99 гарантировать предельную ошибку социологического обследования не более 1%? Тот же вопрос, если никаких данных о рейтинге президента нет.

а) Найти методом произведений выборочную среднюю и выборочную дисперсию по заданному распределению неравноотстоящих вариант выборки объема n=100:

Таблица значений задачи

б) найти выборочную дисперсию с учетом поправки Шеппарда.

Каким должен быть объем выборки, отобранной по схеме случайной бесповторной выборки из партии, содержащей 8000 деталей, чтобы с вероятностью 0,994 можно было утверждать, что доли первосортных деталей в выборке и во всей партии отличаются не более чем на 0,05 (по абсолютной величине)? Задачу решить для случаев: а) о доле первосортных деталей во всей партии ничего неизвестно; б) их не более 80%.

Производятся независимые испытания с одинаковой, но неизвестной вероятностью p появления события A в каждом испытании. Найти доверительный интервал для оценки вероятности p с надежностью γ=0,95, если в n=60 испытаниях событие A появилось m=15 раз.

Из большой партии по схеме случайной повторной выборки было проверено 150 изделий с целью определения процента влажности древесины, из которой изготовлены эти изделия. Получены следующие результаты:

Таблица данных

Считая, что процент влажности изделия - случайная величина, распределенная по нормальному закону, найти: а) вероятность того, что средний процент влажности заключен в границах от 12,5 до 17,5; б) границы, в которых с вероятностью 0,95 будет заключен средний процент влажности изделий во всей партии.

По данным 9 измерений некоторой величины найдены средняя результатов измерений 30 и выборочная дисперсия s2=36. Найти границы, в которых с надежностью 0,99 заключено истинное значение измеряемой величины.

Найти методом сумм выборочную среднюю и выборочную дисперсию по заданному распределению выборки объема n=100:

а)

Таблица значений задачи

б)

Таблица значений задачи

в)

Таблица значений задачи

г)

Таблица значений задачи

Произведено 12 измерений одним прибором (без систематической ошибки) некоторой величины, имеющей нормальное распределение, причем выборочная дисперсия случайных ошибок измерений оказалась равной 0,36. Найти границы, в которых с надежностью 0,95 заключено среднее квадратическое отклонение случайных ошибок измерений, характеризующих точность прибора.

Решить задачу, приведенную в примере 9.32, при n=100 измерений.

Найти методом произведений асимметрию и эксцесс по заданному распределению выборки объема n=100:

а)

Таблица значений задачи

б)

Таблица значений задачи

Распределение 200 элементов (устройств) по времени безотказной работы (в часах) представлено в таблице:

Таблица данных

Предполагая, что время безотказной работы элементов имеет показательный закон распределения, найти: а) вероятность того, что время безотказной работы будет заключено в пределах от 3 до 8 ч; б) границы, в которых с надежностью 0,95 будет заключено среднее время безотказной работы элементов.

Для изучения различных демографических характеристик населения выборочно обследовалось 300 семей города. Оказалось, что среди обследованных семей 15% состоят из двух человек. В каких пределах находится в генеральной совокупности доля семей, состоящих из двух человек, если принять доверительную вероятность равной 0,95?

Заданы среднее квадратическое отклонение σ нормально распределенной случайной величины Х, выборочная средняя xB и объем выборки n. Найти доверительный интервал для оценки неизвестного математического ожидания a с заданной надежностью γ=0,95. xB=25,75; n=121; σ=11.

Back to top