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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

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