北京师范大学统计学导论的答案整理版共115页

Exercise 51. P201: 4.59.Let 54321Y Y Y Y Y <<<<be the order statistics of a random sample of size n from a distribution with p.d.f. ∞<<=-x e x f x 0,)(,zero elsewhere..Show that 21Y Z =and 242Y Y Z -=are independent. Solution: Since ∞<<=-x e x f x 0,)(, so ∞<<-=-x e x F x 0,1)()()()]()][()()][([!1!1!1!5),(424242424,2y f y f y F y F y F y F y y g -=424422))()(1(120y y y y y y e e e e e e --------= Since 12Z Y =，214Z Z Y +=，11101==J . 22111211212112421)1)(1(120))(1(120),(z z z z z z z z z z z z z e e e e ee eee e z z g ---------------=--=)1(20)()]'([)](1)][([!3!1!5)()(11424322211z z e e y f y F y F y F y g z g ---=-== ⎰⎰∞----∞--==01240121222211)1)(1(120),()(dz e e e e dz z z g z g z z z z222211222205042)1(6)1(201120)|5|4()1(120z z z z z z z z e e e e e e ee----∞-∞----=-⋅=----= Thus, =),(21z z g )()(2211z g z g .So 1Z and 2Z are independent.P274: 6.15. Let X be the mean of a random sample of size n from adistribution that is )9,(μN . Find n such that 90.0)11Pr(=+<<-X X μ, approximately.Solution: Since ~X )9,(n N μ,)1,0(~3)(N X n μ-.90.01)3(2)3|3)(Pr(|)1|Pr(|)11Pr(=-Φ=<-=<-=+<<-nn X n X X X μμμ Thus )3(n Φ=0.95, 645.13=nand 35.24≈n . Because n must be an integer, so n=24 or 25.P275: 6.18. Let 121,,,+n n X X X X be a random sample of size 9 from adistribution that is ),(2σμN .(a) If σis known, find the length of a 95 percent confidence interval for if this interval is based on the random variable.(b) If σis unknown, find the expected value of the length of a 95 percent confidence interval for if this interval is based on the random variable S X /)(8μ-. (c) Compare these two answers. Solution:(a) Since ~991∑==i iXX )9,(2σμN ,thus)1,0(~)(9N X σμ-.Pr(|σμ)(9-X |<1.96)=0.9595.0)96.1)(396.1Pr(=<-<-⇔σμX95.0)396.1396.1Pr(=+<<-⇔σμσX X . The 95 percent confidence interval for μis )396.1,396.1(σσ+-X X and the length of it isσσ31.17598≈ (b) Since σ is unknown, then )8(~)(81/t SX n S X T μμ-=--=975.0)P r (95.01)Pr(295.0))(8Pr(=≤⇒=-≤⇒=<-<-b T b T b S X b μFrom TABLE IV of Appendix B, we know b=2.306, thus95.0)8306.28306.2Pr(=+<<-σμσX X . The 95 percent confidence interval for μ is )8306.2,8306.2(σσ+-X X with the length S L 8612.4=⎰∞-Γ===02342121222)4(183612.4))/9((38612.4)(8612.4)(dx e x x S E S E L E xσσσ)29(22)4(183612.422)4(183612.42)4(183612.429402729402274ΓΓ=Γ=Γ=⎰⎰∞-∞-σσσdy e y dx e x y xThen σ49.1)(≈L E(c) From (a) we know the answer is σ31.1, from (b) we know the answer isσ49.1. The two methods yield results that are in substantial agreement, which shows the length of the confidence interval for μ is almost the same with the parameter σ known or unknown.P279: 6.30.Let two independent random samples, each of size 10, from two normal distributions ),(21σμN and ),(22σμN yield 8.4=x ,64.821=s ,6.5=y ,88.722=s . Find a 95 percent confidence interval for.Solution: Let 1021,,X X X and 1021,,Y Y Y denote, respectively, independent random samples from the two distributions ),(21σμN and),(22σμN , then ~10101∑==i iXX )10,(21σμN and ~10101∑==i iYY )10,(22σμN .)5,(~221σμμ--N Y X .)18(~/)1010(222221χσS S +)18(~9)()()()101101(18)(10)()(222121222121t S S Y X S S Y X T +---=++---=μμμμ.101.295.0)Pr(=⇒=<<-b b T b and95.0))(3)()(3)Pr((2221212221=++-<-<+--S S b Y X S S b Y X μμ So the random intervalis )3101.2)(,3101.2)((22212221S S Y X S S Y X ++-+--. Let 8.4=x ,64.821=s ,6.5=y ,88.722=s , we get a 95 percent confidenceinterval (-3.6,2.0).2. Use Splus or R software to compute the mean, standard deviation, skewness and kurtosis of the following dataset.-0.4292, 0.0064, 0.1181, -0.6282, 2.2010, -1.7623, 0.0921,1.8742, 1.4538, 0.3575, -1.5848, 0.4993, 0.7762, -0.2638, -1.1003, -2.2480, 0.5419, -0.4018, -0.3562, -0.5872. Solution: > x<-c(-0.4292,0.0064,0.1181,-0.6282,2.2010,-1.7623,0.0921,1.8742,1.4538,0.3575,-1.5848,0.4993,0.7762,-0.2638,-1.1003,-2.2480,0.5419,-0.4018,-0.3562,-0.5872) > a=mean(x) > a[1] -0.072065 > b=sd(x) > b[1] 1.143067> c=mean(((x-a)/b)^3) > c[1] 0.1234913> d=mean(((x-a)/b)^4)-3 > d[1] -0.5280221So the mean of the dataset is -0.072065, the standard deviation is 1.143067, the skewness is 0.1234913 and the kurtosis is -0.5280221.3*. P203: 4.73. Let n Y Y Y <<< 21be the order statistics of a random sample of size n from the exponential distribution with p.d.f.∞<<=-x e x f x 0,)(,zero elsewhere..(a) Show that 11nY Z =,))(1(122Y Y n Z --=,))(2(233Y Y n Z --=,…1--=n n n Y Y Z , are independent and that each i Z has the exponential distribution.Solution: Since n y y y n e e e n y y y g ---= 21!),,(21, andn n n Z Z n Zn Z Y n Z n Z Y n Z Y ++-+=-+==-21,,1,12121211 and the Jacobian is!1121111021111011101n n n n n n n n J =---=nn z z z z n z n z n z n z nz n n e e e eee y y y g J z z z g ---++-+--+--=== 2121211)1()1(2121),,(||),,(k z n k k n k k e dz dz dz dz z z z g z g -+-∞∞∞∞==⎰⎰⎰⎰ 11012100),,()(So )()()(),,(221121n n n z g z g z g z z z g = and ∞<<=-k z k k z e z g k 0,)( Which shows that n z z z ,,21are independent and that each i z has the exponential distribution.(b) Demonstrate that all linear functions of n Y Y Y ,,,21 , such as ∑ni i Y a 1, canbe expressed as linear functions of independent random variables. Solution:)())(1())(1(11122112211---++---++--+=+++n n n k k k n n Y Y b Y Y k n b Y Y n b nY b Y a Y a Y a n n Z b Z b Z b +++= 2211. Then ,)2()1(,)1(232121a n b n n b a n b n b =---=-- n n n n n k k k a b a b b a k n b k n b ==-=--+---+)1(,)1()2(,,)()1(,111 . Then n n nk k n n a b k n a a b n a a a b n a a a b =+-++=-++=++=,1,,1,322211So1,11+-+==∑∑==i n a a b Z b Y a ni i ni i i ni i i .Since n Z Z Z ,,,21 are independent, thenn n Z b Z b Z b ,,,2211 are independent. So∑=ni i i Y a 1can be expressed as linearfunctions of independent random variables.P275: 6.19.Let 121,,,+n n X X X X be a random sample of size n+1, n>1, from a distribution that is ),(2σμN . Let n X X ni /1∑= andn X X S ni /)(212-=∑. Find the constant c so that the statisticσ1+-n X X chas a t-distribution. If n=8, determine k suchthat 80.0)Pr(=+<<-kS X kS X μ. The observed interval is ),(ks x ks x +- often called an 80 percent prediction interval for 9X . Solution: )/,(~2n N X σμ，),(~21σμN X n +，),1,0(~21σnn N X X n +-+ ).1(~11)1(1),1(~).1,0(~112212221--⋅+⋅-=-+--+-+++n t SX X n nn n n nS n n X X n nS N nn X X n n n σσχσσTherefore 11+-=n n c . 80.0)9797Pr()Pr()Pr(999=<-=<-=+<<-k S X X k S X X kS X x kS X 60.1,415.197==k k . So k=1.60.。

各章思考与练习参考答案第一章导论（一）单项选择题1．D 2．C 3．B 4．D 5．D 6．D 7．B 8．A 9．B 10．A （二）多项选择题：1．ABCD 2．CD 3．AD 4．BCDE 5．ABDE（三）判断题：1．×2．×3．×4．√5．×（四）简答题：答案略（五）综合题答案略第二章统计调查（一）单项选择题：1．C 2．C 3．B 4．C 5．C 6．A 7．B 8．C 9．C 10．B （二）多项选择题：1．ACD 2．ABC 3．ABCD 4．ABC 5．ACD6．ABCD 7．ABDE 8．BCE 9．ABE 10．CD（三）判断题：1．×2．×3．×4．√5．×（四）名词解释：答案略㈤（五）简答题：答案略第三章统计整理（一）单项选择题：1．C 2．B 3．C 4．B 5．B 6．A 7．B 8．C 9．B 10．B （二）多项选择题：1．AB 2．BD 3．ACD 4．AD 5．BCD6．BD 7．ABC 8．AC 9．ABC 10．CD（三）判断题：1．×2．√3．×4．×5．×（四）名词解释：答案略（五）简答题：答案略（六）计算题：1．解：2可见，组距1000元的分布数列，更为合理。

（2）对选中的分布数列，计算频率、较小制累计次数、较大制累计次数、组中值：（3）略第四章总量指标与相对指标（一）单项选择题：1．C 2．B 3．A 4．B 5．C 6．B 7．B 8．C 9．B 10．D（二）多项选择题：1．ABCD 2．CE 3．ABCDE 4．BCE 5．ABCD（三）判断题：1．X 2．X 3．X 4．√5．X（四）名词解释：答案略（五）简答题：答案略（六）计算题：1．解：该企业集团实现利润比去年增长百分比 =110%/（1+7%）-1=2.80%2.解：(1)2011年的进出口贸易差额=12178-9559=2619(亿元)（顺差）2011年进出口总额的发展速度=21737/17607×100%=123.46%(2)2011年进出口额比例相对数=9559/12178×100%=78.49%2011年出口额结构相对数=12178/21737×100%=56.02%(3)该地区进出口贸易发展速度较快,出现贸易顺差。

统计学导论-课后习题答案第一章（15-16）一、判断题1.答：错。

统计学和数学具有不同的性质特点。

数学撇开具体的对象，以最一般的形式研究数量的联系和空间形式；而统计学的数据则总是与客观的对象联系在一起。

特别是统计学中的应用统计学与各不同领域的实质性学科有着非常密切的联系，是有具体对象的方法论。

2.答：对。

3.答：错。

实质性科学研究该领域现象的本质关系和变化规律；而统计学则是为研究认识这些关系和规律提供合适的方法，特别是数量分析的方法。

4.答：对。

5.答：错。

描述统计不仅仅使用文字和图表来描述，更重要的是要利用有关统计指标反映客观事物的数量特征。

6.答：错。

有限总体全部统计成本太高，经常采用抽样调查，因此也必须使用推断技术。

7.答：错。

不少社会经济的统计问题属于无限总体。

例如要研究消费者的消费倾向，消费者不仅包括现在的消费者而且还包括未来的消费者，因而实际上是一个无限总体。

8.答：对。

二、单项选择题1. A；2. A；3.A；4. B。

三、分析问答题1.答：定类尺度的数学特征是“=”或“≠”，所以只可用来分类，民族可以区分为汉、藏、回等，但没有顺序和优劣之分，所以是定类尺度数据。

；定序尺度的数学特征是“>”或“<”，所以它不但可以分类，还可以反映各类的优劣和顺序，教育程度可划分为大学、中学和小学，属于定序尺度数据；定距尺度的主要数学特征是“+”或“-”，它不但可以排序，还可以用确切的数值反映现象在两方面的差异，人口数、信教人数、进出口总额都是定距尺度数据；定比尺度的主要数学特征是“⨯”或“÷”，它通常都是相对数或平均数，所以经济增长率是定比尺度数据。

2.答：某学生的年龄和性别，分别为20和女，是数量标志和品质标志；而全校学生资料汇总以后，发现男生1056，女生802人，其中平均年龄、男生女生之比都是质量指标，而年龄合计是数量指标。

数量指标是个绝对数指标，而质量指标是指相对指标和平均指标。

统计学导论-课后习题答案第一章（15-16）一、判断题1.答：错。

统计学和数学具有不同的性质特点。

数学撇开具体的对象，以最一般的形式研究数量的联系和空间形式；而统计学的数据则总是与客观的对象联系在一起。

特别是统计学中的应用统计学与各不同领域的实质性学科有着非常密切的联系，是有具体对象的方法论。

2.答：对。

3.答：错。

实质性科学研究该领域现象的本质关系和变化规律；而统计学则是为研究认识这些关系和规律提供合适的方法，特别是数量分析的方法。

4.答：对。

5.答：错。

描述统计不仅仅使用文字和图表来描述，更重要的是要利用有关统计指标反映客观事物的数量特征。

6.答：错。

有限总体全部统计成本太高，经常采用抽样调查，因此也必须使用推断技术。

7.答：错。

不少社会经济的统计问题属于无限总体。

例如要研究消费者的消费倾向，消费者不仅包括现在的消费者而且还包括未来的消费者，因而实际上是一个无限总体。

8.答：对。

二、单项选择题1. A；2. A；3.A；4. B。

三、分析问答题1.答：定类尺度的数学特征是“=”或“≠”，所以只可用来分类，民族可以区分为汉、藏、回等，但没有顺序和优劣之分，所以是定类尺度数据。

；定序尺度的数学特征是“>”或“<”，所以它不但可以分类，还可以反映各类的优劣和顺序，教育程度可划分为大学、中学和小学，属于定序尺度数据；定距尺度的主要数学特征是“+”或“-”，它不但可以排序，还可以用确切的数值反映现象在两方面的差异，人口数、信教人数、进出口总额都是定距尺度数据；定比尺度的主要数学特征是“⨯”或“÷”，它通常都是相对数或平均数，所以经济增长率是定比尺度数据。

2.答：某学生的年龄和性别，分别为20和女，是数量标志和品质标志；而全校学生资料汇总以后，发现男生1056，女生802人，其中平均年龄、男生女生之比都是质量指标，而年龄合计是数量指标。

数量指标是个绝对数指标，而质量指标是指相对指标和平均指标。

统计学导论（第二版）习题详解/第一章\一、判断题一、判断题1 •统计学是数学的一个分支。

答：错。

统计学和数学都是研究数量关系的，两者虽然关系非常密切，但两个学科有不同的性质特点。

数学撇开具体的对象，以最一般的形式研究数量的联系和空间形式；而统计学的数据则总是与客观的对象联系在一起。

特别是统计学中的应用统计学与各不同领域的实质性学科有着非常密切的联系，是有具体对象的方法论。

从研究方法看，数学的研究方法主要是逻辑推理和演绎论证的方法，而统计的方法，本质上是归纳的方法。

统计学家特别是应用统计学家则需要深入实际，进行调查或实验去取得数据，研究时不仅要运用统计的方法，而且还要掌握某一专门领域的知识，才能得到有意义的成果。

从成果评价标准看，数学注意方法推导的严谨性和正确性。

统计学则更加注意方法的适用性和可操作性。

2 •统计学是一门独立的社会科学。

答：错。

统计学是跨社会科学领域和自然科学领域的多学科性的科学。

3. 统计学是一门实质性科学。

答：错。

实质性的科学研究该领域现象的本质关系和变化规律；而统计学则是为研究认识这些关系和规律提供数量分析的方法。

4•统计学是一门方法论科学。

答：对。

统计学是有关如何测定、收集和分析反映客观现象总体数量的数据，以帮助人们正确认识客观世界数量规律的方法论科学。

5 •描述统计是用文字和图表对客观世界进行描述。

答：错。

描述统计是对采集的数据进行登记、审核、整理、归类，在此基础上进一步计算出各种能反映总体数量特征的综合指标，并用图表的形式表示经过归纳分析而得到的各种有用信息。

描述统计不仅仅使用文字和图表来描述，更重要的是要利用有关统计指标反映客观事物的数量特征。

6.对于有限总体不必应用推断统计方法。

答：错。

一些有限总体，由于各种原因，并不一定都能采用全面调查的方法。

例如，某一批电视机是有限总体，要检验其显像管的寿命。

不可能每一台都去进行观察和实验，只能应用抽样调查方法。

7 •经济社会统计问题都属于有限总体的问题。

统计学导论习题参考解答第一章（15-16）一、判断题1.答：错。

统计学和数学具有不同的性质特点。

数学撇开具体的对象，以最一般的形式研究数量的联系和空间形式；而统计学的数据则总是与客观的对象联系在一起。

特别是统计学中的应用统计学与各不同领域的实质性学科有着非常密切的联系，是有具体对象的方法论。

2.答：对。

3.答：错。

实质性科学研究该领域现象的本质关系和变化规律；而统计学则是为研究认识这些关系和规律提供合适的方法，特别是数量分析的方法。

4.答：对。

5.答：错。

描述统计不仅仅使用文字和图表来描述，更重要的是要利用有关统计指标反映客观事物的数量特征。

6.答：错。

有限总体全部统计成本太高，经常采用抽样调查，因此也必须使用推断技术。

7.答：错。

不少社会经济的统计问题属于无限总体。

例如要研究消费者的消费倾向，消费者不仅包括现在的消费者而且还包括未来的消费者，因而实际上是一个无限总体。

8.答：对。

二、单项选择题1. A；2. A；3.A；4. B。

三、分析问答题1.答：定类尺度的数学特征是“=”或“≠”，所以只可用来分类，民族可以区分为汉、藏、回等，但没有顺序和优劣之分，所以是定类尺度数据。

；定序尺度的数学特征是“>”或“<”，所以它不但可以分类，还可以反映各类的优劣和顺序，教育程度可划分为大学、中学和小学，属于定序尺度数据；定距尺度的主要数学特征是“+”或“-”，它不但可以排序，还可以用确切的数值反映现象在两方面的差异，人口数、信教人数、进出口总额都是定距尺度数据；定比尺度的主要数学特征是“⨯”或“÷”，它通常都是相对数或平均数，所以经济增长率是定比尺度数据。

2.答：某学生的年龄和性别，分别为20和女，是数量标志和品质标志；而全校学生资料汇总以后，发现男生1056，女生802人，其中平均年龄、男生女生之比都是质量指标，而年龄合计是数量指标。

数量指标是个绝对数指标，而质量指标是指相对指标和平均指标。