При х < -1

0 при х < -1,

f(x) = F’(x) = 2(x + 1) при -1 £ х £ 0,

1 при х > 0.

М(х) =  

- математическое ожидание.

Р(х £ ) = Р( -1 £ х <  ) = F() – F( -1) =

Ответ: М(х) =  и Р(х < ) =

 

Контрольная работа № 4

 

Задача 1

 

При выборочном опросе ста телезрителей, пользующихся услугами спутникового телевидения, получены следующие результаты распределения их по возрасту

Возраст (лет)	Менее 20	20 – 30	30 – 40	40 – 50	50 – 60	60 – 70	Более 70	Итого
Количество пользователей (чел.)	8	17	31	40	32	15	7	150

Найти:

а) Вероятность того, что средний возраст телезрителей отличается от среднего возраста, полученного по выборке, не более чем на два года (по абсолютной величине);

б) Границы, в которых с вероятностью 0,97 заключена доля телезрителей, возраст которых составляет от 30 до 50 лет;

в) Объем бесповторной выборки, при котором те же границы для доли можно гарантировать с вероятностью 0,9876; дать ответ на тот же вопрос, если никаких предварительных сведений о доле нет.

Решение:

Вычислим среднюю арифметическую и дисперсию распределения. Величина интервала k = 10 и с = 45, середина пятого интервала. Вычислим новые варианты в рабочей таблице:

i	[xi;xi+1]	xi	ui	ni	ui;ni	u2i;ni	ui +1	(ui + 1)ni
1	10 – 20	15	-3	8	-24	72	-2	32
2	20 – 30	25	-2	17	-34	68	-1	17
3	30 – 40	35	-1	31	-31	31	0	0
4	40 – 50	45	0	40	0	0	1	40
5	50 – 60	55	1	32	32	32	2	128
6	60 – 70	65	2	15	30	60	3	135
7	70 – 80	75	3	7	21	63	4	112
	S	315	0	150	-6	326	7	464

a) Найдем среднюю квадратическую ошибку бесповторной выборки

Искомая доверительная вероятность

б) Выборочная доля зрителей от 30 до 50 лет

Средняя квадратическая ошибка бесповторной выборки для доли

Из соотношения g = Ф(t) = 0,97; t = 2,17

Предельная ошибка выборки для доли D = 2,17*0,0376 = 0,08156

Искомый доверительный интервал

0,4733 – 0,08156 £ р £ 0,4733 + 0,08156

0,3918 £ р £ 0,5549

в) Учитывая g = Ф(t) = 0,3876; t = 2,5

человек.

Если о доле p = w ничего не известно, полагаем (pq)_max = 0,25

 человек.

Ответ: а) ; б) 0,3918 £ р £ 0,5549 ; в) 190 человек

Задача 2

 

По данным задачи 1, используя критерий c² – Пирсона, при уровне значимости, а = 0,5 проверить гипотезу о том, что случайная величина Х – количество телезрителей – распределена по нормальному закону. Построить на одном чертеже гистограмму эмпирического распределения и соответствующую нормальную кривую.

Решение:

Выдвигается гипотеза Н₀: случайная величина Х – количество телезрителей – распределена нормально. с параметрами а = 44,6 и d² = 217,17.

Для расчета р_i используем функцию Лапласа

Дальнейшие расчеты покажем в таблице

i	[xi;xi+1]	ni	pi	npi	(ni – npi)
1	10 – 20	8	0,0582	8,7225	0,522	0,0598
2	20 – 30	17	0,1183	17,738	0,5439	0,0307
3	30 – 40	31	0,2071	31,065	0,0042	0,0001
4	40 – 50	40	0,2472	37,073	8,5703	0,2312
5	50 – 60	32	0,2034	30,51	2,2201	0,0728
6	60 – 70	15	0,1099	16,478	2,183	0,1325
7	70 – 80	7	0,0517	7,755	0,57	0,0735
S		150	0,9956	149,34		0,6006

Фактическое значение c² = 0,6006 Соотносим критическое значение c²_0,05;4 = 9,49 k = m – r – 1 = 7 – 2 – 1 = 4.

Так как c² < c²_0,05;4, гипотеза Н₀ согласуется с опытными данными. Выполним построение:

Ответ: Гипотеза о выбранном теоретическом нормальном законе N (44,6; 217,17) согласуется с опытными данными.

 

Задача 3

 

Распределение 50 однотипных малых предприятий по основным фондам Х (млн., руб.) и себестоимости выпуска единицы продукции. У (тыс., руб.) представлено в таблице:

у х	1,25	1,5	1,75	2,0	2,25	Итого
80 – 130			1	2	3	6
130 – 180			1	4	3	8
180 – 230		4	8	3	1	16
230 – 280	2	5	4			11
280 – 330	3	4	2			9
Итого:	5	3	16	9	7	50

Необходимо:

1. Вычислить групповые средние x_j и y_i и построить эмпирические линии регрессии.

2. Предполагая, что между переменными Х и Y существует линейная корреляционная зависимость:

а) найти уравнение прямых регрессий и построить их графики на одном чертеже с эмпирическими линиями регрессии;

б) вычислить коэффициент корреляции на уровне значимости, а=0,05, оценить его значимость и сделать вывод о тесноте и направлении связи между переменными Х и Y;

в) используя соответствующие уравнения регрессии, определить количество выпускаемой продукции при стоимости одной единицы продукции, равной 2,5 тыс., руб.

Решение:

1) Составим корреляционную таблицу

х	у xi	1,25	1,5	1,75	2	2,25	ni	уi
80 – 130	105			1	2	3	6	2,0833
130 – 180	155			1	4	3	8	2,0625
180 – 230	205		4	8	3	1	16	1,7656
230 – 280	255	2	5	4			11	1,5456
280 – 330	305	3	4	2			9	1,4722
	nj	5	13	16	9	7	50
	xj	285	255	220,63	160,56	140,71

Построим эмпирические линии регрессии

2) Предположим, что между переменными Х и Y существует линейная корреляционная зависимость;

а) Вычислим среднее значение

Найдем уравнение

у_х = b_yx(x – x) + y,

где b_yx =

у_х = - 0,0036(х – 214) + 1,75

у_х = - 0,0036х + 2,5105

х_у - х = b_yx(у – у),

где b_ху =

х_у = - 157,14(х – 1,75) + 214

х_у = - 157,14х + 489

б) Коэффициент корреляции

 

связь обратная и тесная;

Статистика критерия

При а = 0,05 и k = 48; t_0,05;48 = 2,01, так как t > t_0,05;48 коэффициент значительно отличается от 0.

в) Используя х_у = - 157,14у + 489

х = - 157,14*2,5 + 489 = 96,14

Ответ: а) у_х = - 0,0036х + 2,5105; х_у = - 157,14х + 489.

б) k = - 0,7473.

в) х = 96,14 при у = 2,5