第07章 误差
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1. 何谓点估计与区间估计,它们各有哪些优缺点?点估计就是总体参数不清楚时,用一个特定的值,即样本统计量对总体参数进行估计,但估计的参数为数轴上某一点。
区间估计是用数轴上的一段距离来表示未知参数可能落入的范围,它不具体指出总体参数是多少,能指出总体未知参数落入某一区间的概率有多大。
点估计的优点是能够提供总体参数的估计值,缺点是点估计总以误差的存在为前提,且不能提供正确估计的概率。
区间估计的优点是用概率说明估计结果的把握程度,缺点是不能确定一个具体的估计值。
2以方差的区间估计为例说明区间估计的原理根据χ2分布:总体方差的.95或.99置信区间为: 即总体参数(方差)落入上述区间的概率为1-α,其值为95%或99%3.总体平均数估计的具体方法有哪些?总体方法为点估计好区间估计,区间估计又分为:(1) 当总体分布正态方差已知时,样本平均的分布为正态分布,故依据正态分布理论估计其区间;(2)当总体分布正态方差未知时,样本平均数的分布为T 分布,依据T 分布理论估计其区间;(3)当总体非分布正态方差未知时,只有在n 大于30时渐近T 分布,样本平均数的分布渐近T 分布,依据T 分布理论估计其区间。
4总体相关系数的置信区间,应根据何种分布计算?应根据Fisher 的Z 分布进行计算5.解依据样本分布理论该样本平均数的分布呈正态其标准误为: 其置信区间为:该科成绩的真实分数有95%的可能性在78.55----83.45之间。
6.解:此题属于总体分布正态总体方差未知的情形,故样本平均数的分布呈T 分布 其标准误为: 用df=99差T 值表,然后用直线内插法求得t α/2=1.987其置信区间为: 该学区教学成绩的平均值有95%的可能在78.61---81.39之间。
7解:此题属于总体分布正态总体方差已知 计算标准误 ()()222212221σσσχnS S n X X n =-=-=-∑()()22/121222/2111)(ααχσχ----<<-n n S n S n 25.1165===n x σσ45.8355.7825.1*96.18125.1*96.1812/2/<<+<<-∙+<<∙-μμσμσαα所以:即x x Z X Z X 7.09971==-=n s x n σ39.8161.787.0*987.1807.0*987.1802/2<<+<<-+<<-μμσμσαα即:x x t X t X 789.1208===n x σσ506.3171789.1*96.117121±=±=±-x z x σα总体平均数的.95置信区间为所以总体平均数Λ在167.493―――174.506之间,作出这种判断的时候犯错误的比率是5%。
旗开得胜1第七章 假设检验与方差分析 习题答案一、名词解释用规范性的语言解释统计学中的名词。
1. 假设检验:对总体分布或参数做出某种假设,然后再依据抽取的样本信息,对假设是否正确做出统计判断,即是否拒绝这种假设。
2. 原假设:又叫零假设或无效假设,是待检验的假设,表示为 H 0,总是含有等号。
3. 备择假设:是零假设的对立,表示为 H 1,总是含有不等号。
4. 单侧检验:备择假设符号为大于或小于时的假设检验。
5. 显著性水平:原假设为真时,拒绝原假设的概率。
6. 方差分析:是检验多个总体均值是否相等的一种统计分析方法。
二、填空题根据下面提示的内容,将适宜的名词、词组或短语填入相应的空格之中。
1. u ,nx σμ0-,标准正态; ),(),(2/2/+∞--∞nz nz σσααY2. 参数检验,非参数检验3. 弃真,存伪4. 方差旗开得胜25. 卡方, F6. 方差分析7. t ,u8. nsx 0μ-,不拒绝9. 单侧,双侧10.新产品的废品率为5% ,0.01 11.相关,总变异,组间变异,组内变异12.总变差平方和=组间变差平方和+组内变差平方和 13.连续,离散 14.总体均值 15.因子,水平 16.组间,组内 17.r-1,n-r18. 正态,独立,方差齐三、单项选择从各题给出的四个备选答案中,选择一个最佳答案,填入相应的括号中。
1.B 2.B 3. B 4.A 5.C 6.B 7.C 8.A 9.D 10.A 11.D 12.C四、多项选择从各题给出的四个备选答案中,选择一个或多个正确的答案,填入相应的括号中。
1.AC 2.A 3.B 4.BD 5. AD五、判断改错对下列命题进行判断,在正确命题的括号内打“√”;在错误命题的括号内打“×”,并在错误的地方下划一横线,将改正后的内容写入题下空白处。
1. 在任何情况下,假设检验中的两类错误都不可能同时降低。
( ×)样本量一定时2. 对于两样本的均值检验问题,若方差均未知,则方差分析和t检验均可使用,且两者检验结果一致。
第七章习题解答2、试确定系数a ,b 的值使220[()cos ]ax b x dx p+-ò达到最小解:设220(,)[()cos ]I a b ax b x dx p=+-ò确定a ,b 使(,)I a b 达到最小,必须满足0,0I Ia b ¶¶==¶¶即3222222000022222000012[cos ]0cos 248212[cos ]0cos 82a b ax b x xdx a x dx b xdx xxdx a b ax b x dx a xdx b dx xdx p p p p p p p pp p p p p ììì+=-+-=+=ïïïïïïÞÞíííïïï+=+-=+=ïïïîîîòòòòòòòò解得:0.6644389, 1.1584689a b »-»5、试用Legendre 多项式构造()f x x =在[-1, 3]上的二次最佳平方逼近多项式 解:作变量代换,将区间[-1, 3]变为[-1, 1],令21x t =+,即12x t -=则()()(21)21(11)F t f x f t t t ==+=+-££对()F t 利用Legendre 多项式求其在}{21,,span t t上的最佳平方逼近多项式20()()j j j S t C P t ==å,其中11(,)21()()(0,1,2)(,)2j j j j j P f j C F t P t dt j P P -+===ò20121()=1,()=t,()=(31)2P t P t P t t - 则有:1121012112111212212121215[(21)(21)]24311[(21)(21)]285(31)(31)45[(21)(21)]22264C t dt t dt C t tdt t tdt t t C t dt t dt ---------=--++==--++=--=--++=òòòòòò 01251145()()()()4864S t P t P t P t \=++则()f x 在[-1, 3]上的最佳二次逼近多项式*01222151111451()()()()()()2428264251114511=()((3()1))4826422135+82243512x x x x S t S t S P P P x x x x ----===++--++-+=7、确定一条经过原点的二次曲线,使之拟合下列数据ix123iy0.2 0.5 1.0 1.2并求平方误差2d解:设2012()1,(),()x x x x x j j j ===由题,拟合函数须过原点 则令001122()()()()f x C x C x C x j j j =++,其中00C =,即212()f x C x C x =+ 12000.2110.5,,24 1.039 1.2Y f f æöæöæöç÷ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷===ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷ç÷èøèøèø 11122122(,)(,)1436(,)(,)3698G f f f f f f f f æöæö==ç÷ç÷èøèø 12(,) 6.1(,)15.3Y F Y f f æöæö==ç÷ç÷èøèø得法方程GC F = 121436 6.1369815.3C C æöæöæö=ç÷ç÷ç÷èøèøèø解方程得:120.61840.0711C C »»-2()0.61840.0711f x x x \=-误差222121(,) 2.730.6184(,)0.0711(,)0.04559j j j YC Y Y Y df f f ==-=-´+´=å8、已知一组数据ix1 2 3iy3 2 1.5试用拟合函数21()S x a bx =+拟合所给数据解:令2()f x a bx =+ 201()1,()x x x j j ==01()()()f x a x b x j j =+则123113111114,219213y A F y y æöæö÷ç÷çæöç÷ç÷ç÷ç÷===ç÷ç÷ç÷ç÷èøç÷ç÷ç÷ç÷èøèøT T a A A A F b æö\=ç÷èø,即331422514983a b æöç÷æöæö=ç÷ç÷ç÷ç÷èøèøç÷èø解方程组得0.3095,0.0408a b == 即210.30950.0408()x f x y=+=从而有21()0.30950.0408S x x =+补充题:用插值极小化法求()sin f x x =在[0, 1]上的二次插值多项式2()P x ,并估计误差 解:作变量替换1(1)2x t =+,将[0, 1]变换[-1, 1]取插值点11(21)cos 0,1,2222(1)K K x K n p+=+=+ 0120.933001270.50.0669873x x x ===利用这些点做插值商表i xi y一阶插商 二阶插商0.9330127 0.80341740.5 0.479425 0.74863250.0669873 0.0659372 0.9549092 -0.23818779则:20.9330127()0.80)0.2341740.743818779(0.9330127)(0.5)86325(x P x x x ---=+-同时误差213322()()()22(1)!3!24n n M M M R x f x P x n --+=-£==+其中(3)3max ()M f x = 由于1(1)2x t =+,即21t x =- 则(3)(3)3max (21)max sin (21)8max cos(21)8[0,1]M f x x x x =-=-=-=Î281()243R x \£=。