Файл: Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 665
Скачиваний: 2
216 |
Глава |
3 |
|
Схема А |
Схема В |
Схема Л |
Схема В |
0,18 |
0,21 |
1,03 |
0,46 |
0,24 |
0,29 |
0,14 |
0,08 |
0,18 |
0,14 |
0,09 |
0,14 |
0,17 |
0,19 |
|
|
С помощью критерия знаков установите, различаются ли средние характеристики этих схем? Действительно ли выходной ток в схе ме А больше, чем в схеме В?
3.31.Примените критерий знаков к данным из задачи 2.47.
3.32. Заводские данные по выпуску воска в двух сменах таковы:
I |
I I |
I |
I I |
40 |
47 |
46 |
52 |
27 |
42 |
40 |
49 |
39 |
41 |
44 |
35 |
46 |
34 |
48 |
43 |
32 |
45 |
|
44 |
Используя критерий Манна — Уитни, определите, различна ли интенсивность труда в этих сменах?
3.33.Примените критерий Манна — Уитни к данным из задачи
3.25.
3.34.Следующие данные гидрометеорологической станции ха рактеризуют выпадение осадков и сток по месяцам:
Месяц |
Осадки, |
Сток, |
Месяц |
Осадки, |
Сток, |
|
мм |
мм |
мм |
мм |
|||
|
|
|||||
1 |
350 |
0,0 |
6 |
455 |
0,5 |
|
2 |
370 |
29,6 |
7 |
477 |
102 |
|
3 |
461 |
15,2 |
8 |
250 |
12 |
|
4 |
306 |
66,5 |
9 |
546 |
6,1 |
|
5 |
313 |
2,3 |
10 |
274 |
6,2 |
а) Определите, описывают ли эти данные стационарные слу
чайные функции. |
|
б) Следует ли отбросить как |
экстремальное значение стока |
в седьмом месяце? |
|
в) Имеется ли в какой-нибудь из этих временных зависимостей |
|
линейный тренд (значение 102 для |
стока отброшено)? |
3.35. При лабораторных вибрационных испытаниях показа ния акселерометра записывались на ленту портативного регистри
рующего прибора. Выходной сигнал с |
этого прибора поступал |
в аналоговую вычислительную машину, |
которая подсчитывала: |
1) среднее значение квадрата сигнала акселерометра и 2) удель ную спектральную плотность сигнала. Возникли некоторые сомне ния, являются ли эти данные стационарными. По этой причине непрерывный сигнал среднего квадрата был разбит на полусекунд ные интервалы и по диаграммной бумаге была измерена амплитуда сигнала в каждом выбранном интервале времени. Ниже приведены результататы для одной такой выборочной последовательности:
Статистический |
анализ и его |
применения |
217 |
|
Время, |
Амплитуда |
Время, |
Амплитуда |
|
(в делениях |
(в делениях |
|
||
с |
диаграммной |
с |
диаграммной |
|
|
бумаги) |
|
бумаги) |
|
6,5 |
7 |
14,0 |
4 |
|
7,0 |
6 |
14,5 |
12 |
|
7,5 |
10 |
15,0 |
2 |
|
8,0 |
3 |
15,5 |
4 |
|
8,5 |
15 |
16,0 |
5 |
|
9,0 |
8 |
16,5 |
11 |
|
9,5 |
5 |
17,0 |
7 |
|
10,0 |
7 |
17,5 |
7 |
|
10,5 |
13 |
18,0 |
8 |
|
11,0 |
3 |
18,5 |
12 |
|
11,5 |
26 |
19,0 |
4 |
|
12,0 |
- 9 |
19,5 |
6 |
|
12,5 |
5 |
20,0 |
3 |
|
13,0 |
12 |
20,5 |
11 |
|
13,5 |
10 |
21,0 |
10 |
|
Моменты измерения выбирались так, чтобы в интервалах между ними было по крайней мере пять сглаживаемых по времени значе ний (для вычисления усредненной последовательности использо вались значения t/). Таким образом, приведенные значения следует считать статистически независимыми.
Является ли измеряемая переменная стационарной? Содержит ли она периодическую составляющую, и если да, то как это повли яет на ваш ответ?
3.36. Цифровая диаграмма показаний прибора, регистрирую щего концентрацию углеводорода в воздухе в большом городе, содержит необычно большие значения в период от 16 час. 30 мин. до 17 час. 30 мин. Вызваны ли эти явно экстремальные значения неко торым дефектом прибора, т. е. следует ли их отбросить? Объясните.
Время |
Содержание |
Время |
Содержание |
углеводорода |
углеводорода |
||
|
(в частях на 106) |
|
(в частях на 10 в) |
13.30 |
123 |
17.00 |
564 |
14.00 |
179 |
17.30 |
530 |
14.30 |
146 |
18.00 |
273 |
15.00 |
190 |
18.30 |
199 |
15.30 |
141 |
19.00 |
142 |
16.00 |
206 |
19.30 |
171 |
16.30407
3.37.В месте слияния двух малых рек измерялась биологиче ская потребность в кислороде, ВП К (в мг/л). На измеренные зна чения оказывали влияние бытовые и промышленные стоки в вер ховьях этих рек, однако отмечались также и ошибки выборочного
обследования. Следует ли отбросить пробу № 63-4? Как поступить
с |
пробой № 63-9? Объясните. Пробы брались последовательно |
с |
двухчасовыми интервалами. |
218 |
|
Глава 3 |
|
63-2 |
6,5 |
63-7 |
6,3 |
63-3 |
5,8 |
63-8 |
7,0 |
63-4 |
16,7 |
63-9 |
9,2 |
63-5 |
6,4 |
63-10 |
6,7 |
63-6 |
7,0 |
63-11 |
6,7 |
3.38. На станции 16-А через периодические интервалы вычис лялось количество азота, извлеченного из сбросовой струи воды с помощью некоторого биологического процесса. В конце каждого отчетного периода составлялся отчет о среднем количестве извле ченного азота. Измеренные в последний период концентрации N H 3 , солей азотной и азотистой кислот, выраженные вместе в молях N 2 на литр, имели следующие значения:
0,0127 0,0176
0,0163 0,0170
0,0159 0,0147
0,0243 0,0168
Следует ли отбросить значение 0,0243 как экстремальное? Объяс ните.
3.39. Могут ли следующие данные описываться нормальным распределением?
Число |
событий |
3 |
19 |
16 |
10 |
11 |
Время |
дня |
7—8 |
8—9 |
9—10 |
10—11 |
11—12 |
3.40. Указывают ли следующие повторные измерения давления при одинаковых условиях на то, что измерения, выполняемые на этом приборе, могут описываться нормальным распределением?
Частота |
Размах |
измерений |
Чаогота |
Размах |
измерений |
|||
(отклонение, |
гс/мм2) |
(отклонение, |
гс/мм2) |
|||||
|
|
|||||||
2 |
—0,4 |
ДО —0,5 |
11 |
0,0 |
до 0,1 |
|||
4 |
—0,3 |
до —0,4 |
7 |
0,1 |
до 0,2 |
|||
9 |
—0,2 |
до |
—0,3 |
3 |
0,2 до |
0,3 |
||
22 |
- 0 , 1 |
до |
- 0 , 2 |
1 |
0,3 |
до |
0,4 |
270,0 до —0,1
3.41.При просеивании свинцового блеска (галенита) были получены следующие данные:
Разряд |
Число частиц, |
Разряд |
Число частиц, |
ячейки |
оставшихся на решетке |
ячейки |
оставшихся на решетке |
3-4 |
10 |
28-35 |
81 |
4- 6 |
40 |
35-48 |
62 |
6-8 |
81 |
48 65 |
41 |
8-10 |
115 |
65-100 |
36 |
10-14 |
160 |
100-150 |
22 |
14-20 |
148 |
150-200 |
19 |
20-28 |
132 |
200 |
53 |
Статистический |
анализ и его |
применения |
219 |
Разряд ячеек соответствовал последовательно уменьшавшемуся расстоянию между проволоками. Примените %2 -критерий д Л Я того, чтобы установить, распределены ли эти данные по нормальному закону.
3.42. По результатам 120 подбрасываний некоторого кубика определите, является ли он идеальным.
Грань, оказавшаяся сверху |
1 2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Наблюдаемая частота |
25 |
17 15 |
23 |
24 |
16 |
3.43. Цилиндрический смеситель был заполнен тремя отдель ными слоями красных, белых и синих шариков, по 20 штук в каж-. дом сечении. Голубых шариков было 50%, красных — 30% и бе лых — 20%. После 23 оборотов смесителя в 12 выборочных участ ках смесителя преобладало следующее распределение (12 выборок бралось для того, чтобы обеспечить их однородность):
Номер |
Распределение числа шариков по цвету |
||
|
|
|
|
выборки |
красные |
белые |
голубые |
|
|||
1 |
3 |
9 |
18 |
2 |
И |
1 |
18 |
3 |
10 |
5 |
15 |
4 |
10 |
5 |
15 |
5 |
11 |
5 |
14 |
6 |
6 |
4 |
20 |
7 |
17 |
2 |
И |
8 |
16 |
4 |
10 |
9 |
13 |
6 |
и |
10 |
8 |
10 |
12 |
11 |
7 |
7 |
16 |
12 |
8 |
2 |
20 |
Хорошо'ли перемешались шарики за это время? Каждая выборка имела лишь 2 степени свободы, так как в каждой из них было 30 шариков и число белых шариков определялось по разнице. Пол ное число степеней свободы равнялось 24.
Для той же самой серии представляет интерес следующая информация:
Число оборотов смесителя |
2 |
5 |
И |
23 |
35 |
55 |
X2 |
330 |
300 |
90 |
46 |
21 |
30 |
3.44. В недавно опубликованной работе использовались раз личные формулы для теоретического предсказания состава паров четыреххлорйстого углерода, находящихся в равновесии между жидкостью и паром. Мольные доли yt, предсказываемые теорети чески, сравнивались с уе, полученными экспериментально, с по мощью %2 -критерия
220 Глава 3
В одной из серий при 760 мм рт. ст. с 1%-ной вероятностью, т. е. при Р { х 2 > Х 2 і - а } = 0,01, было получено:
Номер формулы X2
11,04
20,57
339,21
4 57,03
Какой вывод можно сделать из этих экспериментов?
3.45. Были получены следующие данные о прочности стержней из нового полимера; для удобства расчетов они разбиты по интер валам:
Нагрузка, кгс |
|
Молекулярный вес |
|
|
0-104 |
1-104-5- 104 |
5- 104-1. 106 |
0—100 |
3 |
5 |
6 |
100—150 |
8 |
7 |
9 |
150—200 |
6 |
6 |
5 |
> 200 |
8 |
7 |
10 |
При 5%-ном уровне значимости определите, являются ли эти две переменные, нагрузка и молекулярный вес, независимыми.
3.46. В ряде испытаний по выщелачиванию урановой руды баланс радиоактивности подсчитывался по данным об объемных
Таблица 3.3.46
Ба л а н с радиоактивности пр и цикличном
вы щ е л а ч и в ании
|
|
|
ß-Радиоактивное |
вещество, |
||
Проба из аппарата |
|
число отсчетов |
||||
вход |
выход |
РЧ |
||||
|
|
|
||||
М е ш а л к а 1 |
|
12 780 |
1100 |
3,8 |
||
Отстойник |
А |
1 100 |
1440 |
4, |
||
М е ш а л к а 2 |
|
130 |
23 780 |
1,3 |
||
Мешалка |
21 |
23 780 |
22 980 |
1,4 |
||
Отстойник |
|
В |
27 520 |
15 510 |
1,9 |
|
Отстойник |
|
С |
3 610 |
5 200 |
2,5 |
|
Отстойник |
D |
750 |
930 |
2,8 |
||
Отстойник |
Е |
60 |
130 |
3,4 |
скоростях потока и активности (табл. 3.3.46). Измерения объем ных скоростей потока могли содержать большие ошибки из-за флуктуации и использования малых интервалов времени, однако общий, баланс выполнялся достаточно точно.
Не зависят ли «входные» и «выходные» измерения от того, где бралась проба?
3.47. В другой серии испытаний число отсчетов для уранового раствора записывалось с указанием смены и даты. Являются ли