题目
顾客到银行办理业务时往往需要等待一段时间,而等待时间的长短与许多因素有关,比如,银行业务员办理业务的速度,顾客等待排队的方式等。为此,某银行准备采取两种排队方式进行试验,第一种排队方式是:所有顾客都进入一个等待队列;第二种排队方式是:顾客在三个业务窗口处列队等待。为比较哪种排队方式使顾客等待的时间更短,银行各随机抽取10名顾客,他们在业务办理时所等待的时间(单位:分钟)如下:方式16.56.66.76.87.17.37.47.77.77.7方式24.25.45.86.26.77.77.78.59.310.0要求:(1)构建第一种排队方式等待时间标准差的95%的置信区间(2)构建第二种排队方式等待时间标准差的95%的知心区间(3)根据(1)和(2)的结果,你认为哪种排队方式更好?
顾客到银行办理业务时往往需要等待一段时间,而等待时间的长短与许多因素有关,比如,银行业务员办理业务的速度,顾客等待排队的方式等。为此,某银行准备采取两种排队方式进行试验,第一种排队方式是:所有顾客都进入一个等待队列;第二种排队方式是:顾客在三个业务窗口处列队等待。为比较哪种排队方式使顾客等待的时间更短,银行各随机抽取10名顾客,他们在业务办理时所等待的时间(单位:分钟)如下:
方式1 | 6.5 | 6.6 | 6.7 | 6.8 | 7.1 | 7.3 | 7.4 | 7.7 | 7.7 | 7.7 |
方式2 | 4.2 | 5.4 | 5.8 | 6.2 | 6.7 | 7.7 | 7.7 | 8.5 | 9.3 | 10.0 |
要求:
(1)构建第一种排队方式等待时间标准差的95%的置信区间
(2)构建第二种排队方式等待时间标准差的95%的知心区间
(3)根据(1)和(2)的结果,你认为哪种排队方式更好?
题目解答
答案

解析
步骤 1:计算第一种排队方式等待时间的样本标准差
首先,计算第一种排队方式等待时间的样本标准差。样本标准差的计算公式为:
\[ s = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \]
其中,\( n \) 是样本数量,\( x_i \) 是第 \( i \) 个样本值,\( \bar{x} \) 是样本均值。
步骤 2:计算第二种排队方式等待时间的样本标准差
同样地,计算第二种排队方式等待时间的样本标准差,使用相同的公式。
步骤 3:构建第一种排队方式等待时间标准差的95%置信区间
使用卡方分布来构建标准差的置信区间。置信区间的公式为:
\[ \left( \sqrt{\frac{(n-1)s^2}{\chi^2_{\alpha/2, n-1}}}, \sqrt{\frac{(n-1)s^2}{\chi^2_{1-\alpha/2, n-1}}} \right) \]
其中,\( \chi^2_{\alpha/2, n-1} \) 和 \( \chi^2_{1-\alpha/2, n-1} \) 是卡方分布的分位数,\( \alpha \) 是显著性水平,\( n \) 是样本数量,\( s \) 是样本标准差。
步骤 4:构建第二种排队方式等待时间标准差的95%置信区间
使用相同的卡方分布公式来构建第二种排队方式等待时间标准差的95%置信区间。
步骤 5:比较两种排队方式的置信区间
比较两种排队方式等待时间标准差的置信区间,判断哪种排队方式更好。标准差较小的排队方式意味着等待时间的波动较小,因此更好。
首先,计算第一种排队方式等待时间的样本标准差。样本标准差的计算公式为:
\[ s = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \]
其中,\( n \) 是样本数量,\( x_i \) 是第 \( i \) 个样本值,\( \bar{x} \) 是样本均值。
步骤 2:计算第二种排队方式等待时间的样本标准差
同样地,计算第二种排队方式等待时间的样本标准差,使用相同的公式。
步骤 3:构建第一种排队方式等待时间标准差的95%置信区间
使用卡方分布来构建标准差的置信区间。置信区间的公式为:
\[ \left( \sqrt{\frac{(n-1)s^2}{\chi^2_{\alpha/2, n-1}}}, \sqrt{\frac{(n-1)s^2}{\chi^2_{1-\alpha/2, n-1}}} \right) \]
其中,\( \chi^2_{\alpha/2, n-1} \) 和 \( \chi^2_{1-\alpha/2, n-1} \) 是卡方分布的分位数,\( \alpha \) 是显著性水平,\( n \) 是样本数量,\( s \) 是样本标准差。
步骤 4:构建第二种排队方式等待时间标准差的95%置信区间
使用相同的卡方分布公式来构建第二种排队方式等待时间标准差的95%置信区间。
步骤 5:比较两种排队方式的置信区间
比较两种排队方式等待时间标准差的置信区间,判断哪种排队方式更好。标准差较小的排队方式意味着等待时间的波动较小,因此更好。