题目
以下是某工厂通过抽样调查得到的10名工人一周内生产的产品数:149 156 160 138 149 153 153 169 156 156试由这批数据构造经验分布函数并作图
以下是某工厂通过抽样调查得到的10名工人一周内生产的产品数:
149 156 160 138 149 153 153 169 156 156
试由这批数据构造经验分布函数并作图
题目解答
答案
此样本容量为10,经排序可得有序样本:

其经验分布函数:

作图如下:

解析
经验分布函数是描述样本数据分布特性的阶梯函数,其核心思想是:每个样本点对应一个跳跃点,跳跃高度为该点的累计频率。解题关键在于:
- 排序数据:将原始数据从小到大排列;
- 计算累计频率:每个样本点的累计频率为
(该点位置)/n; - 构造分段函数:以排序后的数据为分段点,左闭右开区间对应累计频率。
步骤1:排序数据
原始数据:149, 156, 160, 138, 149, 153, 153, 169, 156, 156
排序后:
$138, \ 149, \ 149, \ 153, \ 153, \ 156, \ 156, \ 156, \ 160, \ 169$
步骤2:计算累计频率
- 样本容量:$n=10$,单个样本频率为$0.1$;
- 累计频率:
位置 样本值 累计频率(位置/10) 1 138 0.1 2 149 0.2 3 149 0.3 4 153 0.4 5 153 0.5 6 156 0.6 7 156 0.7 8 156 0.8 9 160 0.9 10 169 1.0
步骤3:构造经验分布函数
以排序后的数据为分段点,左闭右开区间对应累计频率:
$F_n(x) =
\begin{cases} 0, & x < 138 \\0.1, & 138 \le x < 149 \\0.3, & 149 \le x < 153 \\0.5, & 153 \le x < 156 \\0.8, & 156 \le x < 160 \\0.9, & 160 \le x < 169 \\1, & x \ge 169 \end{cases}$
步骤4:作图要点
- 横轴:生产产品数$x$,标出分段点:138, 149, 153, 156, 160, 169;
- 纵轴:$F_n(x)$,范围0到1;
- 阶梯线:在每个分段点处跳跃,例如:
- $x=138$,从0跳至0.1;
- $x=149$,从0.1跳至0.3;
- 依此类推,最终$x=169$时达到1。