第4章 抽样与抽样分布

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1、第4章抽样与抽样分布练习：4.1一个具有个观察值的随机样本抽自于均值等于20、标准差等于16的总体。⑴给出的抽样分布（重复抽样）的均值和标准差⑵描述的抽样分布的形状。你的回答依赖于样本容量吗？⑶计算标准正态统计量对应于的值。⑷计算标准正态统计量对应于的值。4.2参考练习4.1求概率。⑴<16；⑵>23；⑶>25；⑷.落在16和22之间；⑸<14。4.3一个具有个观察值的随机样本选自于、的总体。试求下列概率的近似值：4.4一个具有个观察值的随机样本选自于和的总体。⑴你预计的最大值和最小值是什么？⑵你认为至多偏离多么远？⑶为了回答b你必须要知道吗？请解释。4.5考虑一个包含的值等于0，

2、1，2，…，97，98，99的总体。假设的取值的可能性是相同的。则运用计算机对下面的每一个值产生500个随机样本，并对于每一个样本计算。对于每一个样本容量，构造的500个值的相对频率直方图。当值增加时在直方图上会发生什么变化？存在什么相似性？这里和。4.6美国汽车联合会（AAA）是一个拥有90个俱乐部的非营利联盟，它对其成员提供旅行、金融、保险以及与汽车相关的各项服务。1999年5月，AAA通过对会员调查得知一个4口之家出游中平均每日餐饮和住宿费用大约是213美元（《旅行新闻》TravelNews，1999年5月11日）。假设这个花费的标准差是15美元，并且AAA所报道的平均每日消

3、费是总体均值。又假设选取49个4口之家，并对其在1999年6月期间的旅行费用进行记录。⑴描述（样本家庭平均每日餐饮和住宿的消费）的抽样分布。特别说明服从怎样的分布以及的均值和方差是什么？证明你的回答；⑵对于样本家庭来说平均每日消费大于213美元的概率是什么？大于217美元的概率呢？在209美元和217美元之间的概率呢？4.7技术人员对奶粉装袋过程进行了质量检验。每袋的平均重量标准为克、标准差为克。监控这一过程的技术人者每天随机地抽取36袋，并对每袋重量进行测量。现考虑这36袋奶粉所组成样本的平均重量。（1）描述的抽样分布，并给出和的值，以及概率分布的形状；（3）假设某一天技术人员观

4、察到，这是否意味着装袋过程出现问题了呢，为什么？4.8在本章的统计实践中，某投资者考虑将1000美元投资于种不同的股票。每一种股票月收益率的均值为，标准差。对于这五种股票的投资组合，投资者每月的收益率是。投资者的每月收益率的方差是，它是投资者所面临风险的一个度量。⑴假如投资者将1000美元仅投资于这5种股票的其中3种，则这个投资者所面对的风险将会增加还是减少？请解释；⑵假设将1000美元投资在另外10种收益率与上述的完全一样的股票，试度量其风险，并与只投资5种股票的情形进行比较。4.9某制造商为击剑运动员生产安全夹克，这些夹克是以剑锋刺入其中时所需的最小力量（以牛顿为单位）来定级的

5、。如果生产工艺操作正确，则他生产的夹克级别应平均840牛顿，标准差15牛顿。国际击剑管理组织（FIE）希望这些夹克的最低级别不小于800牛顿。为了检查其生产过程是否正常，某检验人员从生产过程中抽取了50个夹克作为一个随机样本进行定级，并计算，即该样本中夹克级别的均值。她假设这个过程的标准差是固定的，但是担心级别均值可能已经发生变化。⑴如果该生产过程仍旧正常，则的样本分布为何？⑵假设这个检验人员所抽取样本的级别均值为830牛顿，则如果生产过程正常的话，样本均值≤830牛顿的概率是多少？⑶在检验人员假定生产过程的标准差固定不变时，你对b部分有关当前生产过程的现状有何看法（即夹克级别均值

6、是否仍为840牛顿）？⑷现在假设该生产过程的均值没有变化，但是过程的标准差从15牛顿增加到了45牛顿。在这种情况下的抽样分布是什么？当具有这种分布时，则≤830牛顿的概率是多少？4.10在任何生产过程中，产品质量的波动都是不可避免的。产品质量的变化可被分成两类：由于特殊原因所引起的变化（例如，某一特定的机器），以及由于共同的原因所引起的变化（例如，产品的设计很差）。一个去除了质量变化的所有特殊原因的生产过程被称为是稳定的或者是在统计控制中的。剩余的变化只是简单的随机变化。假如随机变化太大，则管理部门不能接受，但只要消除变化的共同原因，便可减少变化（Deming,1982,1986;

7、DeVor,Chang,和Sutherland,1992）。通常的做法是将产品质量的特征绘制到控制图上，然后观察这些数值随时间如何变动。例如，为了控制肥皂中碱的数量，可以每小时从生产线中随机地抽选块试验肥皂作为样本，并测量其碱的数量，不同时间的样本含碱量的均值描绘在下图中。假设这个过程是在统计控制中的，则的分布将具有过程的均值，标准差具有过程的标准差除以样本容量的平方根，。下面的控制图中水平线表示过程均值，两条线称为控制极限度，位于的上下3的位置。假如落在界限的外面，