题目
(8分)某批电子元件的寿命(单位:小时)服从正态分布。正常情况下,元件的平均寿命为225。现在从中该批电子元件中任意抽取16件,测得这16件元件的平均寿命为241,样本方差为92。据此以显著水平=0.05来判断是否可以认为这批电子元件的平均寿命与225无显著差异?
(8分)某批电子元件的寿命(单位:小时)服从正态分布。正常情况下,元件的平均寿命为225。现在从中该批电子元件中任意抽取16件,测得这16件元件的平均寿命为241,样本方差为92。据此以显著水平
0.05来判断是否可以认为这批电子元件的平均寿命与225无显著差异?
0.05来判断是否可以认为这批电子元件的平均寿命与225无显著差异?题目解答
答案
解:样本标准差
9.591
9.591(1)建立统计假设
1分
1分(2)建立统计量:
3分
3分(3)在
成立前提下计算:
5分
成立前提下计算:
5分由
0.05求得
6分
0.05求得
6分(4)因为
,拒绝
即不可以认为这批电子元件的寿命与225无显著差异.
,拒绝
即不可以认为这批电子元件的寿命与225无显著差异.8分
解析
步骤 1:建立统计假设
- 零假设 ${H}_{0}:\mu =225$,即这批电子元件的平均寿命为225小时。
- 备择假设 ${H}_{1}:\mu \neq 225$,即这批电子元件的平均寿命不为225小时。
步骤 2:建立统计量
- 由于样本量较小(n=16),且总体方差未知,使用t统计量。统计量为 $T=\dfrac {X-\mu }{s/\sqrt {n}}$,其中 $X$ 是样本均值,$\mu$ 是总体均值,$s$ 是样本标准差,$n$ 是样本量。
步骤 3:计算统计量的值
- 样本均值 $X=241$,总体均值 $\mu=225$,样本方差 $s^2=92$,样本量 $n=16$。
- 样本标准差 $s=\sqrt{92}\approx 9.591$。
- 统计量的值 $T=\dfrac {241-225}{9.591/\sqrt {16}}=\dfrac {16}{9.591/4}=\dfrac {16}{2.39775}\approx 6.673$。
步骤 4:确定临界值并进行判断
- 显著水平 $a=0.05$,自由度 $n-1=15$。
- 查t分布表,得到临界值 ${t}_{\alpha/2}(15)=2.131$。
- 比较统计量的值 $T=6.673$ 与临界值 ${t}_{\alpha/2}(15)=2.131$,由于 $T>2.131$,拒绝零假设 ${H}_{0}$。
- 零假设 ${H}_{0}:\mu =225$,即这批电子元件的平均寿命为225小时。
- 备择假设 ${H}_{1}:\mu \neq 225$,即这批电子元件的平均寿命不为225小时。
步骤 2:建立统计量
- 由于样本量较小(n=16),且总体方差未知,使用t统计量。统计量为 $T=\dfrac {X-\mu }{s/\sqrt {n}}$,其中 $X$ 是样本均值,$\mu$ 是总体均值,$s$ 是样本标准差,$n$ 是样本量。
步骤 3:计算统计量的值
- 样本均值 $X=241$,总体均值 $\mu=225$,样本方差 $s^2=92$,样本量 $n=16$。
- 样本标准差 $s=\sqrt{92}\approx 9.591$。
- 统计量的值 $T=\dfrac {241-225}{9.591/\sqrt {16}}=\dfrac {16}{9.591/4}=\dfrac {16}{2.39775}\approx 6.673$。
步骤 4:确定临界值并进行判断
- 显著水平 $a=0.05$,自由度 $n-1=15$。
- 查t分布表,得到临界值 ${t}_{\alpha/2}(15)=2.131$。
- 比较统计量的值 $T=6.673$ 与临界值 ${t}_{\alpha/2}(15)=2.131$,由于 $T>2.131$,拒绝零假设 ${H}_{0}$。