题目
某种中药丸的丸重服从正态分布。现从某药厂随机抽取9丸检查,称后算得平均重量0.46毫克,标准差0.09毫克,试问这批药丸的平均重量与规定值0.6毫克是否有显著差异(alpha=0.05)?(注: t_(0.05/2)(8)=2.306)
某种中药丸的丸重服从正态分布。现从某药厂随机抽取9丸检查,称后算得平均重量0.46毫克,标准差0.09毫克,试问这批药丸的平均重量与规定值0.6毫克是否有显著差异($\alpha=0.05$)?(注: $t_{0.05/2}(8)=2.306$)
题目解答
答案
这是一道关于单样本 $t$ 检验的假设检验计算题。我们需要判断样本均值与总体规定值之间是否存在显著差异。
1. 建立假设
- 原假设 $H_0$:这批药丸的平均重量与规定值没有显著差异,即总体均值 $\mu = \mu_0 = 0.6$ 毫克。
- 备择假设 $H_1$:这批药丸的平均重量与规定值有显著差异,即总体均值 $\mu \neq 0.6$ 毫克。
这是一个双侧检验。
2. 确定已知条件
- 样本量 $n = 9$
- 样本均值 $\bar{x} = 0.46$ 毫克
- 样本标准差 $s = 0.09$ 毫克
- 总体规定值(假设的总体均值) $\mu_0 = 0.6$ 毫克
- 显著性水平 $\alpha = 0.05$
- 自由度 $df = n - 1 = 9 - 1 = 8$
- 临界值(题目已给) $t_{\alpha/2}(df) = t_{0.05/2}(8) = 2.306$
3. 选择检验统计量并计算
由于总体方差未知,且样本量较小($n < 30$),但总体服从正态分布,我们选用 $t$ 检验统计量。
$t$ 统计量的计算公式为:
$t = \frac{\bar{x} - \mu_0}{s / \sqrt{n}}$
将已知数据代入公式:
$t = \frac{0.46 - 0.6}{0.09 / \sqrt{9}}$
$t = \frac{-0.14}{0.09 / 3}$
$t = \frac{-0.14}{0.03}$
$t \approx -4.667$
4. 确定拒绝域并进行判断
对于双侧检验,当 $|t| > t_{\alpha/2}(n-1)$ 时,我们拒绝原假设 $H_0$。
计算得到的 $|t| = |-4.667| = 4.667$。
给定的临界值为 $t_{0.05/2}(8) = 2.306$。
比较两者大小:
$4.667 > 2.306$
5. 得出结论
因为计算出的统计量绝对值 $|t|$ 大于临界值,所以统计量落入了拒绝域。我们在 $\alpha = 0.05$ 的显著性水平下拒绝原假设 $H_0$。
这批药丸的平均重量与规定值 $0.6$ 毫克有显著差异。