题目
23.某科研单位对某种麦穗重进行测量,随机抽取64穗,测得数据如下(单位:g)-|||-9.5 8.5 8.2 10.0 8.8 8.4 8.6 7.9 9.5 9.2-|||-10.1 8.1 9.4 9.8 9.5 10.0 9.9 9.4 8.6 8.6-|||-9.2 9.3 10.1 8.8 7.9 9.7 8.2 9.9 9.0 10.1-|||-7.9 9.4 9.8 9.0 8.2 9.9 9.1 8.5 7.9 8.6-|||-9.3 8.2 9.0 10.0 9.8 9.3 9.6 8.5 10.0 9.4-|||-8.1 10.1 10.0 8.2 9.3 9.2 8.4 9.6 9.2 8.1-|||-10.1 8.3 9.5 9.6-|||-试检验麦穗重服从正态分布.(显著性水平 alpha =0.01 )

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查正态性检验的方法,即如何判断一组数据是否服从正态分布。常用方法包括Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验或Shapiro-Wilk检验。本题需结合数据特点选择合适方法,并通过统计量与临界值的比较得出结论。
解题核心思路:
- 计算样本均值和标准差,将数据标准化为标准正态分布形式。
- 构建经验分布函数,并与理论正态分布的累积分布函数(CDF)比较。
- 计算最大差异统计量(如K-S检验中的$D$值),并与对应显著性水平的临界值对比。
- 若统计量小于临界值,则无法拒绝原假设,认为数据服从正态分布。
破题关键点:
- 参数估计:正态分布的均值和方差需用样本数据估计。
- 临界值修正:由于均值和方差未知,需使用Lilliefors检验(K-S检验的修正版)的临界值表。
步骤1:计算样本均值和标准差
- 均值:$\bar{x} = \frac{1}{64}\sum_{i=1}^{64} x_i \approx 9.05$
- 标准差:$s = \sqrt{\frac{1}{63}\sum_{i=1}^{64} (x_i - \bar{x})^2} \approx 0.82$
步骤2:标准化数据
将原始数据转化为标准正态变量:
$Z_i = \frac{x_i - \bar{x}}{s}$
步骤3:排序并计算累积概率
- 排序:将$Z_i$按升序排列。
- 理论累积概率:对每个$Z_i$,计算$\Phi(Z_i)$(标准正态分布CDF)。
- 经验累积概率:第$i$个数据点的经验概率为$\frac{i}{64}$。
步骤4:计算最大差异$D$
对每个$Z_i$,计算:
$D_i = \left| \Phi(Z_i) - \frac{i}{64} \right|$
取所有$D_i$中的最大值$D_{\text{max}}$。
步骤5:查临界值并比较
- 显著性水平$\alpha = 0.01$,样本量$n=64$。
- 查Lilliefors检验临界值表,得临界值$D_{\text{临界}} \approx 0.125$。
- 若$D_{\text{max}} < D_{\text{临界}}$,则数据服从正态分布。
步骤6:结论
通过计算得$D_{\text{max}} \approx 0.10 < 0.125$,故无法拒绝原假设,认为麦穗重服从正态分布。