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题目

某路段沥青混凝土面层抗滑性能检测,摩擦系数的检测值(共10个测点)分别为:55、56、59、60、54、53、52、54、49、53,求摩擦系数的平均值( )、中位数( )、极差( )、标准偏差( )及变异系数( )。

某路段沥青混凝土面层抗滑性能检测,摩擦系数的检测值(共10个测点)分别为:55、56、59、60、54、53、52、54、49、53,求摩擦系数的平均值( )、中位数( )、极差( )、标准偏差( )及变异系数( )。

题目解答

答案

1. 数据总和为 545,平均值为: \[ \bar{x} = \frac{545}{10} = 54.5 \] 2. 排序后数据为:49, 52, 53, 53, 54, 54, 55, 56, 59, 60。中位数为: \[ \text{中位数} = \frac{54 + 54}{2} = 54 \] 3. 极差为: \[ \text{极差} = 60 - 49 = 11 \] 4. 标准偏差: \[ S = \sqrt{\frac{94.5}{9}} = \sqrt{10.5} \approx 3.24 \] 5. 变异系数: \[ C_v = \frac{3.24}{54.5} \times 100\% \approx 5.9\% \] 最终结果: - 平均值:54.5 - 中位数:54 - 极差:11 - 标准偏差:3.24 - 变异系数:5.9%

解析

本题主要考查了统计学中平均值、中位数、极差、标准偏差和变异系数的计算。解题思路如下:

  1. 计算平均值:平均值是一组数据的总和除以数据的个数。我们先将所有数据相加得到总和,再除以数据的个数 10,即可得到平均值。
    • 已知数据为$55$、$56$、$59$、$60$、$54$、$53$、$52$、$54$、$49$、$53$,将它们相加可得总和:$55 + 56 + 59 + 60 + 54 + 53 + 52 + 54 + 49 + 53 = 545$。
    • 根据平均值公式$\bar{x}=\frac{\sum_{i = 1}^{n}x_{i}}{n}$(其中$\bar{x}$表示平均值,$x_{i}$表示第$i$个数据,$n$表示数据的个数),可得平均值$\bar{x}=\frac{545}{10}=54.5$。
  2. 计算中位数:中位数是将一组数据按照从小到大(或从大到小)的顺序排列,如果数据的个数是奇数,则处于中间位置的数为中位数;如果数据的个数是偶数,则中间两个数据的平均数为中位数。
    • 将数据从小到大排序为:$49$,$52$,$53$,$53$,$54$,$54$,$55$,$56$,$59$,$60$。
    • 由于数据个数$n = 10$为偶数,中间的两个数是第$5$个数$54$和第$6$个数$54$,所以中位数为$\frac{54 + 54}{2}=54$。
  3. 计算极差:极差是一组数据中的最大值减去最小值。
    • 从排序后的数据中可以看出,最大值为$60$,最小值为$49$,所以极差为$60 - 49 = 11$。
  4. 计算标准偏差:标准偏差反映了数据相对于平均值的离散程度。计算公式为$S=\sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{n}(x_{i}-\bar{x})^{2}}{n - 1}}$(其中$S$表示标准偏差)。
    • 首先计算$(x_{i}-\bar{x})^{2}$的值:
      • $(55 - 54.5)^{2}=0.5^{2}=0.25$;
      • $(56 - 54.5)^{2}=1.5^{2}=2.25$;
      • $(59 - 54.5)^{2}=4.5^{2}=20.25$;
      • $(60 - 54.5)^{2}=5.5^{2}=30.25$;
      • $(54 - 54.5)^{2}=(-0.5)^{2}=0.25$;
      • $(53 - 54.5)^{2}=(-1.5)^{2}=2.25$;
      • $(52 - 54.5)^{2}=(-2.5)^{2}=6.25$;
      • $(54 - 54.5)^{2}=(-0.5)^{2}=0.25$;
      • $(49 - 54.5)^{2}=(-5.5)^{2}=30.25$;
      • $(53 - 54.5)^{2}=(-1.5)^{2}=2.25$。
    • 然后将这些值相加:$0.25 + 2.25 + 20.25 + 30.25 + 0.25 + 2.25 + 6.25 + 0.25 + 30.25 + 2.25 = 94.5$。
    • 最后代入标准偏差公式可得$S=\sqrt{\frac{94.5}{10 - 1}}=\sqrt{\frac{94.5}{9}}=\sqrt{10.5}\approx3.24$。
  5. 计算变异系数:变异系数是标准偏差与平均值的比值,通常用百分数表示,它反映了数据的相对离散程度。计算公式为$C_{v}=\frac{S}{\bar{x}}\times100\%$(其中$C_{v}$表示变异系数)。
    • 将$S\approx3.24$,$\bar{x}=54.5$代入公式可得$C_{v}=\frac{3.24}{54.5}\times100\%\approx5.9\%$。

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