Файл: Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 662
Скачиваний: 2
212 |
Глава 3 |
что все переменные |
являются случайными нормально распреде |
ленными величинами и что для получения каждого из стандартных
отклонений было проведено 10 измерений. Оцените |
доверительный |
|||||
интервал для среднего по ансамблю коэффициента |
теплопередачи |
|||||
и для его стандартного отклонения. |
|
|
|
|
|
|
3.13. Пять термопар калибруются по стандартной, |
которая |
|||||
показывает 250° С. Было |
обнаружено, |
что |
|
|
|
|
X |
= 248,5° С, |
|
|
|
|
|
s2x |
= 70 (°С)2 . |
|
|
|
|
|
Примите как гипотезу, что \іх = f-ю = |
250,0 °С, и |
оцените |
мощ |
|||
ность ^-критерия для дискриминации |
при а — 0,05, если |
цх — |
||||
= 248,5 °С. |
|
|
|
|
|
|
3.14. Были изготовлены |
манометры |
для оптовой |
продажи |
по 1,25 руб. за штуку. Из 200 манометров взята выборка в 20 штук, которая в сравнении со стандартным манометром, показывавшим
30 гс/мм2 , характеризовалась |
следующими данными: |
|
X |
= |
29,1, |
sx |
= |
1,2. |
Используя двусторонний симметричный критерий при а = 0,05,
ответьте на |
следующие |
вопросы: |
|
а) |
Какова |
область |
непринятия? |
б) |
Какова |
область |
принятия? |
в) Какова мощность критерия для среднего по ансамблю, со ставляющего 90% от стандартного значения в 30 гс/мм2 (т. е. для среднего, равного 27 гс/мм2 )?
г) Приняли бы вы эту выборку или отвергли ее?
3.15.Рассчитайте кривую оперативной характеристики и кри вую мощности, основываясь на следующей информации о случай
ной переменной X: цх — 30,0, ах = 2,4, п = 64. Постройте гра фики зависимости ß и 1 — ß от выбранных значений \л выше и ниже среднего значения 30,0 при а = 0,01.
3.16.Может ли мощность критерия когда-нибудь оказаться больше, чем уровень значимости а?
3.17.Классифицируйте следующие результаты испытания гипо
тезы как: |
1) ошибку |
первого |
рода, |
2) ошибку |
второго рода, |
||||||
3) ни то ни другое и 4) |
то и другое. Н0 |
— гипотеза, подвергавшаяся |
|||||||||
испытанию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) Н0 |
верна |
и |
должна |
быть |
принята согласно |
критерию; |
|||||
б) Н0 |
верна, |
но должна |
быть |
отвергнута |
согласно |
критерию; |
|||||
в) HQ неверна, |
но должна |
быть принята |
согласно |
критерию; |
|||||||
г) Но неверна |
и должна |
быть |
отвергнута |
согласно |
критерию. |
3.18. Некоторый завод-изготовитель утверждает, что его сме ситель может смешивать более вязкие материалы, чем любой дру-
Статистический анализ и его применения 213
гой. При испытании на скорость срыва потока для девяти вязких материалов выборочная средняя вязкость, при которой происхо дил срыв, оказалась равной 1600 г/см-с с выборочным стандарт ным отклонением 400 г/см -с. Определите, принимается или отвер
гается следующая гипотеза |
Ну при а |
= |
0,05; |
|
|
||||||
а) Истинная скорость срыва потока в смесителе равна 1700 г/см «с |
|||||||||||
(НІА:\і |
= |
1700 г/см-с |
сравнивается |
с альтернативной |
ги |
||||||
потезой |
Я і в : [ г |
=j£ 1700 |
г/см'с). |
|
1900 г/см'С |
(НІА:\і |
= |
||||
б) Истинная |
скорость |
срыва |
равна |
||||||||
= |
1900 |
г/см'С |
сравнивается |
с |
альтернативной |
гипотезой |
|||||
НІБ: |
\лф |
1900 г/см-с). |
|
|
|
|
|
|
|||
в) Истинная |
скорость |
срыва больше чем 1400 г/см'С |
(НІА:\і |
> |
|||||||
> |
1400 г/см-с |
сравнивается |
с |
альтернативной |
гипотезой |
||||||
Н1В: |
и. < |
1400 г/см -с). |
|
|
|
|
|
|
3.19.С целью увеличения срока службы была разработана новая конструкция пресс-формы кольцевого типа для изготовле ния таблеток аспирина. Старая пресс-форма в 10 испытаниях про служила в среднем 4,4 месяца со стандартным отклонением 0,05 месяца. Предлагаемая новая пресс-форма при 6 испытаниях тре бовала замены в среднем после 5,5 месяца работы со стандартным отклонением 0,9 месяца. Действительно ли новая конструкция луч ше? (Используйте уровень значимости а = 0,05.)
3.20.При измерении показателя преломления для двух хими
ческих растворов были получены следующие результаты:
|
|
А |
в |
Показатель |
п р е л о м л е н и я |
1,104 |
1,154 |
^Стандартное |
отклонение |
0,011 |
0,017 |
Число -измерений в выборке |
5 |
4 |
Одинаков ли показатель преломления для этих растворов? (Ис пользуйте значение а = 0,05).
3.21. При испытании 6 проб нефти выборочное среднее для удельной вязкости оказалось равным 0,7750 «10 2 г/см -с с выбороч ным стандартным отклонением 1,45 . Ю - 4 г/см-с. Техническими условиями предусматривается, что среднее (по ансамблю) значение вязкости равно 0,8000 « Ю - 2 г/см-с. Удовлетворяет ли техническим условиям данная нефть? Какую следует выбрать доверительную вероятность? Если бы, согласно предположению, вязкость нефти
должна быть не меньше |
0 , 8 0 0 0 - Ю - 2 |
г/см-с, повлияло бы это на |
ваш ответ? |
|
|
3.22. В жидкостном |
экстракторе |
периодического действия ком |
понент А удаляется из раствора А—В с помощью некоторого раство рителя. В течение длительного времени массовая доля А в экстрак те составляла соА = 0,30 со стандартным отклонением 0,02. Пола гают, что после перерегулировки отражательных лопаток экстрак тора можно ѵвеличить значение m л . CAn-тиѵлтттѵйтя тспитяпий.
214 Глава 3
с помощью которого после 9 испытаний можно сказать, является ли регулировка отражательных лопаток эффективной при уровне значимости 0,05. (Указание: сначала нужно выдвинуть гипотезу.)
Предположите, что регулировка отражательных лопаток не приведет к увеличению значения сод до 0,45. Используя правило принятия решения, определите, какова вероятность принять , решение, что никаких изменений не произошло, хотя новое
положение лопаток |
отличается |
от старого. (Считайте для просто |
||||||||||||||||||
ты, |
что |
стандартное |
отклонение |
осталось |
прежним.) Изменится |
|||||||||||||||
ли ваш ответ, если w = 0,35? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3.23. Из нефтепровода |
было взято 100 |
проб сырой нефти и об |
||||||||||||||||||
наружилось, что среднее весовое содержание |
серы в них |
|
равно |
|||||||||||||||||
1,6% |
со стандартным |
отклонением 0,12%. Считая, |
что [і — |
|
сред |
|||||||||||||||
нее |
по ансамблю содержание |
серы |
в |
сырой |
нефти |
(полученное |
||||||||||||||
на основе прошлого опыта), проверьте |
|
гипотезу, |
что ц = |
|
1,7% |
|||||||||||||||
по сравнению с гипотезой, что ц. Ф 1,7% |
|
для двух уровней |
значи |
|||||||||||||||||
мости: |
а) а |
= 0,05 |
и |
б) |
а = |
0,01. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Проверьте также гипотезу, |
что |
и. = |
1,7% |
по сравнению |
с аль |
|||||||||||||||
тернативной |
гипотезой |
j . i < l , 7 % |
для |
тех |
|
же |
уровней |
|
зна- * |
|||||||||||
чимости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А, |
||
3.24. 16 центробежных насосов, закупленных |
на |
заводе |
||||||||||||||||||
проработали до поломки в среднем 150 дней; стандартное откло |
||||||||||||||||||||
нение составило 25 дней. Другая партия, состоящая из 10 центро |
||||||||||||||||||||
бежных насосов, закупленных на заводе В, |
проработала до полом |
|||||||||||||||||||
ки в среднем 120 дней; их стандартное отклонение равно 12 дням. |
||||||||||||||||||||
Д л я |
а |
= |
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) найдите доверительный интервал для среднего по ансамблю |
||||||||||||||||||||
срока службы насоса завода А. |
Какое предположение |
вы сделали |
||||||||||||||||||
относительно |
закона |
распределения |
случайной |
переменной — |
||||||||||||||||
срока |
службы? |
|
|
|
|
|
|
|
завода А |
|
|
|
|
|
||||||
б) |
установите, |
являются ли |
насосы |
лучше, |
|
чем, |
||||||||||||||
такими же, как или хуже, чем насосы завода В. |
Подтвердите |
свой |
||||||||||||||||||
выбор |
расчетом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3.25. |
В результате анализа газа из двух различных |
источников |
||||||||||||||||||
были получены следующие данные о содержании метана (моль |
||||||||||||||||||||
ный |
процент): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Источник 1 |
|
Источник 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
64,0 |
|
|
69,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
65,0 |
|
|
69,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
75,0 |
|
|
61,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
67,0 |
|
|
67,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
64,5 |
|
|
64,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
74,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
75,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Является ли значимым различие в содержании метана в этих источниках?
Статистический |
анализ и его |
применения |
215 |
3.26. Исходя из следующих данных, определите, является ли значимым различие в качестве манометров (приведенные значения представляют собой отклонения в миллиметрах от 760 мм рт. ст.);
Испытание |
Манометр 1 |
Манометр 2 |
Испытание |
Манометр 1 |
Манометр 2 |
1 |
4,4 |
3,2 |
6 |
0,3 |
0,6 |
2 |
- 1 , 4 |
7,7 |
7 |
1,2 |
2,6 |
3 |
3,2 |
6,4 |
8 |
2,2 |
2,2 |
4 |
0,2 |
2,7 |
9 |
1,3 |
2,2 |
5 |
- 5 , 0 |
3,1 |
|
|
|
Каковы 95%-ные доверительные интервалы средних по ансамблю стандартных отклонений для манометра 1 и манометра 2?
3.27. В течение последних двух месяцев с помощью газового хроматографа была проанализирована концентрация метана с дис персией 0,24. Другой исследователь, взяв 25 проб, получил диспер сию 0,326. Является ли число 0,326 значимо большим, чем 0,24, т. е. допустил ли какую-нибудь ошибку новый оператор? Исполь зуйте значение а = 0,05. Примените ^-критерий. Найдите также доверительные пределы для а 2 .
3.28. Четыре регулятора температуры, выпущенные различ ными заводами, регулируют температуру потока. Опыт работы за последние четыре года показал, что каждый из приборов ре монтировался следующее число раз:
Завод |
1 2 |
3 |
4 |
|
Число случаев, когда требовался ремонт |
46 |
33 |
38 |
49 |
Требуется приобрести еще 6 регуляторов температуры. Ваш ассистент утверждает, что, очевидно, их следует закупить на заво де № 2. Считаете ли вы, что приборы этого завода действительно наилучшие?
3.29. Примените критерий Бартлетта к следующим данным Дорсея и Роузе, измерявшим отношение электромагнитных и элек тростатических единиц электричества. В течение наблюдений они неоднократно собирали, разбирали и чистили свой прибор.
Группа данных |
Число наблюдений |
Дисперсия х 108 |
1 |
11 |
1,5636 |
2 |
8 |
1,1250 |
3 |
6 |
3,7666 |
4 |
24 |
4,1721 |
5 |
15 |
4,2666 |
Являются ли дисперсии однородными?
3.30. Семь пар образцов двух различных полупроводниковых схем испытывались на максимальный выходной ток; были получены следующие данные (в амперах):