题目
10个实验室分析同一样品,各实验室5次测定的平均值按大小顺序为:4.41、4.49、4.50、4.51、4.64、4.75、4.81、4.95、5.01、5.39,检验最大值5.39是否离群?(T8,0.05=2.032;T8,0.01=2.221;T9, 0.05=2.110;T9,0.01=2.322;T10,0.05=2.176;T10,0.01= 2.410)
10个实验室分析同一样品,各实验室5次测定的平均值按大小顺序为:4.41、4.49、4.50、4.51、4.64、4.75、4.81、4.95、5.01、5.39,检验最大值5.39是否离群?(T8,0.05=2.032;T8,0.01=2.221;T9, 0.05=2.110;T9,0.01=2.322;T10,0.05=2.176;T10,0.01= 2.410)
题目解答
答案
解:根据题意,可得



则统计量

当l=10、给定显著性水平α=0.05时,查表得临界值T0.05=2.176。因T 0.05,故5.39为正常均值,即均值为5.39的一组测量值为正常值。
解析
考查要点:本题主要考查格拉布斯检验法(Grubbs' Test)的应用,用于判断一组数据中的最大值是否为离群值。
解题核心思路:
- 计算数据的平均值和样本标准差;
- 用最大值与平均值的差除以标准差,得到统计量$T$;
- 根据显著性水平$\alpha$和样本量$n$,查表得到临界值$T_{\text{临界}}$;
- 比较$T$与$T_{\text{临界}}$:若$T > T_{\text{临界}}$,则最大值为离群值;反之则为正常值。
破题关键点:
- 正确计算平均值和标准差;
- 明确自由度(通常为$n-1$);
- 准确查表并比较临界值。
1. 计算平均值$\overline{x}$
将10个实验室的平均值相加后除以10:
$\overline{x} = \frac{1}{10} \sum_{i=1}^{10} \overline{x}_i = \frac{4.41 + 4.49 + \cdots + 5.39}{10} = 4.746$
2. 计算样本标准差$S_r$
计算每个数据与平均值的差的平方和,再除以自由度$n-1=9$,最后开平方:
$S_r = \sqrt{\frac{1}{9} \sum_{i=1}^{10} (\overline{x}_i - \overline{x})^2} = \sqrt{\frac{0.836044}{9}} \approx 0.305$
3. 计算统计量$T$
用最大值$\overline{x}_{\text{max}} = 5.39$与平均值的差除以标准差:
$T = \frac{\overline{x}_{\text{max}} - \overline{x}}{S_r} = \frac{5.39 - 4.746}{0.305} \approx 2.111$
4. 确定临界值$T_{\text{临界}}$
根据显著性水平$\alpha = 0.05$和自由度$n-1=9$,查表得:
$T_{9,0.05} = 2.110$
5. 比较$T$与$T_{\text{临界}}$
$T = 2.111 > T_{\text{临界}} = 2.110$
因此,最大值5.39为离群值。