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第九章
第二节 正态总体均值和方差的假设检验
设总体,
为的样本.
检验法
一:单个正态总体均值的假设检验
已知方差,
检验假设: .
分析:由于比较集中地反映了总体均值的信息,所以检验函数可以从着手考虑。
。
由于,
因此很自然地选用统计量:作为检验函数,
在为真的条件下,
且,因此,应当在0的周围随机摆动,远离0的可能性较小,所以拒绝域可选在双边区域。
基于以上分析,可得检验方法步骤如下:
(1)先提出假设;
(2)选取检验用的统计量
;
(3)确定检验水平(或显著性水平)和拒绝域,
给定检验水平,
查表得,这里为由表得到的分位点,
,
于是有,
,
即得
,
这就是说事件是一个小概率事件,从而拒绝域
;
(4)根据样本的试验值,
算得的值,
比较判断下结论,
若,(小概率事件在一次试验中发生),则拒绝原假设,
若,则接受假设 .
例1:根据大量调查得知,我国健康成年男子的脉搏平均为72次/分,标准差为6.4次/分,现从某体院男生中,随机抽出25人,测得平均脉搏为68.6次/分。根据经验脉搏服从正态分布.如果标准差不变,试问该体院男生的脉搏与一般健康成年男子的脉搏有无差异?并求出体院男生脉搏的置信区间.
解:此例是在已知的情况下,
(1)检验假设,
统计量,
(2)现在,,
,
(3)对于,查标准正态分布表得,
(4)因为,
故拒绝,
说明该体院男生的脉搏与一般健康成年男子的脉搏存在差异。
由于
,
,
所以,该体院男生脉搏的95%的置信区间为(66.1 , 71.1)。
有的时候,我们还要检验总体的均值是等于还是小于或是大于,
即要在假设
或:中作出选择;
或者要在假设
;:中作出选择.
这里的称为备选假设,而把称为原假设.
2. 已知方差,
检验假设:;: ,
(事先算出样本观察值,才提这样检验问题) ,
选取统计量,
在为真的条件下,
,
对给定的,选取,,
,
故
,
这表明在为真的条件下,是一小概率事件,
由此可以得出如下判定方法:
计算的试验值;
若,则拒绝原假设,接受;
否则接受原假设。
例2 已知某零件的质量,由经验知 .技术改新后,抽取8个样品,测得质量(单位:)为
9.8,9.5,10.1,9.6,10.2,10.1,9.8,10.0,
若方差不变,问平均质量是否比10为小?(取)
解 本例是一个左边检验问题,
检验假设:;: ,
选取统计量,
在为真的条件下,
,
查标准正态分布表得
,
由样本值计算出
计算的试验值并比较,
,
故接受假设 .
3. 已知方差,
检验假设:;:;
(事先算出样本观察值,才提这样检验问题) ,
选取统计量,在为真的条件下, ,
对给定的,选取,,
,
故
,
这表明在为真的条件,是一小概率事件,由此可以得出如下判定方法:
计算的试验值;
若,则拒绝原假设,接受;否则接受原假设。
例3 某厂生产的一种铜丝,它的主要质量指标是折断力大小。根据以往资料分析,可以认为折断力X服从正态分布,且数学期望EX==570(N),标准差是=8(N)。今换了原材料新生产一批铜丝,并从中抽出10个样品,测得折断力(单位:N)为:
572 568 570 572
570 570 572 596 584
从性能上看,估计折断力的方差不会发生变化,问这批铜丝的折断力是否比以往生产的铜丝的折断力较大?(取)
解:(1)假设H:;H:
(2)计算统计量的值,
算出=575.2
=
(3)当时,查标准正态分布表得临界值==1.645。
(4)比较与的值的大小。现在=2.0551.645=
故拒绝假设即接受.也就是说新生产的铜丝的折断力比以往生产的铜丝的折断力要大.
以上三种检验法由于都是使用的分布,故又名检验法.
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