1、正态总体的均值和方差的假设检验正态总体的均值和方差的假设检验（优选）正态总体的均值（优选）正态总体的均值和方差的假设检验和方差的假设检验一、单个总体参数的检验一、单个总体参数的检验第二节第二节 正态总体均值正态总体均值 与方差的假设检验与方差的假设检验 二、两个总体参数的检验二、两个总体参数的检验2取检验统计量取检验统计量一、单个总体参数的检验一、单个总体参数的检验检验法）检验法）的检验（的检验（为已知，关于为已知，关于U2.1的一样本，的一样本，是来自正态总体是来自正态总体设设),(,2021NXXXn 已知，检验步骤：已知，检验步骤：未知，未知，其中其中20,R 00,1;/XUNn (当
2、当H0为真时为真时);:,:10100HH 假假设设3 给定显著水平给定显著水平 (0 1)拒绝域拒绝域：W1=(x1,x2,xn)：|u|u/2；/2|P Uu .212/2/uu，查查表表可可得得由由 其中其中u=U(x1,x2,xn)4由样本值算出由样本值算出U的观察值的观察值10105:.uWHuWH 判判断断 若若，则则拒拒绝绝；若若，则则接接受受0;/xn 例例1解解 本题归结为检验假设本题归结为检验假设(1)(2)选选择统计量择统计量940800 XU770X Mpa,问能否认为这批钢索的断问能否认为这批钢索的断算出算出裂强度为裂强度为 800 Mpa.某厂生产一种钢索某厂生产一
3、种钢索,断裂强度断裂强度X(单位单位:Mpa);800:,800:10 HH测测件件从从一一批批产产品品中中抽抽取取服服从从正正态态分分布布,9),40,(2 N409n，当当H0成立时成立时,UN(0,1).(3)给定显著性水平给定显著性水平 =0.05,由正态分布函数表由正态分布函数表查得查得u /2=u0.025=1.96,从而得检验的从而得检验的拒绝域拒绝域为为W1=(x1,x2,xn):|u|u 0.025=1.96；(4)由由样本值计算样本值计算U的观测值的观测值为为800770800932.25;4040 xu 不能认为这批钢索的断裂强度为不能认为这批钢索的断裂强度为 800 M
4、pa.(5)判断判断:由由 ,故拒绝原假设故拒绝原假设H0,即即96.125.2|u2 取检验统计量取检验统计量0(1);/nXTt nSn )(0为真时为真时当当H3 给定显著水平给定显著水平 (0 1).1(,)1(|2/2/ntntTP 查表可得查表可得的一样本，的一样本，是来自正态总体是来自正态总体设设),(,221NXXXn 的的步步骤骤为为：，检检验验未未知知，检检验验水水平平为为其其中中2,;:,:10100HH 假设假设拒绝域拒绝域：W1=(x1,x2,xn)|t|t /2(n-1)；),(21nxxxTt 4由样本值由样本值计算计算 T 的观察值的观察值 ；，则则拒拒绝绝若若
5、01HWt.01HWt，则接受，则接受若若 5进行判断进行判断:0(1);/nxtt nsn 解解例例2 某型灯泡寿命某型灯泡寿命X X服从正态分布服从正态分布,从一批灯泡从一批灯泡能否认为这批灯泡平均寿命为能否认为这批灯泡平均寿命为1600h(=0.05)？1750，1550，1420，1800，1580 1490，1440，1680，1610，1500中中任意取出任意取出10只只,测得其寿命分别为测得其寿命分别为(单位单位:h)本题是要检验假设本题是要检验假设01(1):1600,:1600HH nSXTn/1600 2(2)由由于于方方差差未未知知，故故选选择择统统计计量量当当H0 成立
6、时成立时,T t(n-1)=t(9).给定给定=0.05,查查t 分布表得临界值分布表得临界值(5)判断判断：由于由于|t|=0.4432.262=t0.025(9),因此因此可以接受可以接受H0,即可以认为这批灯泡的平均寿命即可以认为这批灯泡的平均寿命1600h.262.2)9()1(025.02/tnt2*22111582,()16528.891nniixSxnxn 求求得得故故443.01089.1652816001582 t(4)由由所给的样本值所给的样本值(3)拒绝域拒绝域为为W1=(x1,x2,xn):|t|t 0.025(9)=2.262 1W 2取检验统计量取检验统计量)(0为
7、真时为真时当当H22220010 1:,:;HH 假假设设 .20为已知常数为已知常数其中其中的的一一样样本本，是是来来自自正正态态总总体体设设),(,221NXXXn 步步骤骤为为：，检检验验未未知知，检检验验水水平平为为其其中中22,的样本，的样本，为来自总体为来自总体XXXXn,212*2220(1)(1);nnSn 3给定显著水平给定显著水平 (0 1),查表得临界值：查表得临界值：拒绝域：拒绝域：,122/n 122/1 n ,21)1(22/222/12nPnP )1(:),(22/12211 nxxxWnOxy)1(22/n 2)(2xpy)1(22/1 n 2 2212/2(,
8、):1;nxxxn 4由样本值算出由样本值算出 的观察值的观察值2220100105.WHWH 判判断断：若若，则则拒拒绝绝；若若，则则接接受受拒绝域拒绝域：)1(:),(22/12211 nxxxWn问：问：若总体的均值若总体的均值 已知已知,则如何设计假设检验？则如何设计假设检验？.)()(22122可可类类似似进进行行检检验验构构造造nXnii .1:),(22/221 nxxxn2*2020(1)nns ；第二节 正态总体均值 与方差的假设检验查自由度为n-1=4的t分布表得临界值本节学习的正态总体参数的假设检验有:且相互独立,A种的方差为5,B 种的方差为8,取由样本值求得统计量 T
9、 的观测值方差未知时两正态总体均值的检验两组试验中，已知苗高的标准差分别为 1=20，W1=(x1,x2,xn):|u|u 0.两正态总体方差的检验某切割机正常工作时,切割每段金属棒的件,称得重量分别为501，507，489，502，504，其均值设定为240cm.3060，3080，2940，3060.重的方差冬季与夏季是否一致(=0.随机抽取9根,检查其折断力,测得数据如下(单位:解解 检验假设检验假设例例3某炼钢厂铁水含碳质量分数某炼钢厂铁水含碳质量分数X在正常情况下在正常情况下革革又测量了又测量了5炉铁水炉铁水,含碳质量分数分别为：含碳质量分数分别为：4.421，4.052，4.357
10、，4.287，4.683是否可以认为由新工艺炼出的铁水含碳质量分是否可以认为由新工艺炼出的铁水含碳质量分数数的方差仍为的方差仍为0.1082（=0.05）？）？),1()1(220*22 nSnn)(0为真时为真时当当H222201(1):0.108,:0.108 ,HH (2)取检取检验统计量：验统计量：服从正态分布服从正态分布 ,现对操作工艺进行了改现对操作工艺进行了改),(2N(3)拒绝域为拒绝域为:,1.11412025.022/n .484.0412975.022/1 n484.0:),(25211 xxxW ,108.0 220 又又22*201220(1)(51)(4)17.85
11、11.10.108nnnssW (5)拒绝拒绝H0,认为由新工艺炼出的铁水含碳质量认为由新工艺炼出的铁水含碳质量分数的方差与分数的方差与0.1082有显著性差异有显著性差异.1.11:),(2521 xxx或或由由n=5,=0.05算算得得,1.方差已知时两正态总体均值的检验方差已知时两正态总体均值的检验),(211 NX设总体设总体),(222 NY,独独立立与与YX,),(121XXXXn来来自自总总体体样样本本.),(121YYYYn来来自自总总体体样样本本二、两个总体参数的检验二、两个总体参数的检验检检验验法法）未未知知的的检检验验（为为已已知知U212221,注意与一个注意与一个总体
12、的区别总体的区别0121121 :,:;HH 假设假设22121212()/(0,1);UXYNnn)(0成立时成立时当当H .3取取显显著著性性水水平平为为,2/uUP.21)(2/2/uu，查查表表可可得得由由 4U 由由样样本本值值算算出出 的的值值拒绝域拒绝域:W1=(x1,x2,xn,y1,y2,yn)：|u|u /2；10105.uWHuWH 判判断断：若若，则则拒拒绝绝；若若，则则接接受受取取检检验验统统计计量量为为 22111(,)XNn 2222(,)YNn 221212()/;uxynn例例4问问,80,60),(),(2221222211 NYNX甲一两台机床生产同一种产
13、品甲一两台机床生产同一种产品,今从甲生产的今从甲生产的产产品种抽取品种抽取30件件,测得平均重量为测得平均重量为130克克,从乙从乙生生产的产的产品中抽取产品中抽取40件件,测得平均重量为测得平均重量为125克克.假假定两台机定两台机床生产的产品重量床生产的产品重量X,Y满足相互独立满足相互独立且且两台机床生产的产品重量有无显著差异两台机床生产的产品重量有无显著差异(=0.05)？解解 本题归结为检验假设本题归结为检验假设012112(1):,:,HH 221212(2)()/(0,1)UXYNnn 检检验验的的统统取取为为计计量量 )(0成立时成立时当当H,05.0 给定给定96.1,975
14、.0)(025.02/025.0 uuu查查表表可可得得由由(3)拒拒绝域绝域:W1=(x1,x2,xn,y1,y2,yn)|u|u /2=1.96,221212130125(4)()/2.560803040uxynn ：统统计计量量观观察察值值 0(5)|2.51.96,.uH 拒拒绝绝原原假假设设2 取取检检验验的的统统计计量量为为 1221212()(2);11/(2)wUXYTt nnnnSnn 2.方差未知时两正态总体均值的检验方差未知时两正态总体均值的检验检验法）检验法）未知的检验（未知的检验（未知未知但但t21222221,0121121 :,:;HH 假设假设)(0成立时成立时
15、当当H2212*1212(1)(1)(2)nnWnSnSSnn 3 给定显著水平给定显著水平 (0 1)，)2(|212/nntTP拒绝域：拒绝域：4T 由由样样本本值值算算出出 的的观观察察值值10105.tWHtWH 判判断断：若若，则则拒拒绝绝；若若，则则接接受受11212/212(,):|(2);nnWxxxyyyttnn 22121212*1212()(2);(1)(1)nnxyn n nntnnnsns 某种物种在处理前与处理后取样分析其含脂某种物种在处理前与处理后取样分析其含脂处理前处理前:0.19,0.18,0.21,0.30,0.66假定处理前后含脂率都服从正态分布假定处理前
16、后含脂率都服从正态分布,且相互且相互独立独立,例例5 0.19,0.04,0.08,0.20,0.12处理后处理后:0.15,0.13,0.00,0.07,0.24,0.42,0.08,0.12,0.30,0.27（=0.05）?方差相等方差相等.问处理前后含脂率的问处理前后含脂率的均值有无显著差异均值有无显著差异率如下率如下:,49.2)2()1()1(212121212221 nnnnnnsnsnyxtnn由样本值求得统计量由样本值求得统计量 T 的观测值的观测值以以X表示物品在处理前的含脂率表示物品在处理前的含脂率,Y表示物品在表示物品在2221 2221，由题知由题知 未知未知,但但
17、于是问题归结于是问题归结处理后的含脂率处理后的含脂率,且且 ),(),(222211NYNX为检为检验假设验假设211210:,:HH 解解(5)拒绝H0,认为由新工艺炼出的铁水含碳质量05)？某厂生产的某种型号电池,其寿命长期以来解 本题是要检验假设别抽取 10个患者为实验对象,以X 表示使用A后延件,称得重量分别为501，507，489，502，504，W1=(x1,x2,xn):|u|u 0.设这两批器材的电阻值总体分别服从分布设这两批器材的电阻值总体分别服从分布为比较不同季节出生的女婴体重的方差,从(3)给定显著性水平=0.现抽取了5件产品测得长度重的方差冬季与夏季是否一致(=0.无变
18、化,试问该机工作是否正常（=0.解 本题是要检验假设故拒绝假设故拒绝假设H0,认为物品处理前后含脂率的均值认为物品处理前后含脂率的均值对自由度对自由度n1+n2-2=18,=0.05,查查t分布表得临界值分布表得临界值有显著差异。有显著差异。/2120.0252182.10tnnt 0.0251|2.492.1018,ttW 由由取取检检验验的的统统计计量量为为 222112222*2*11112*2*222(1)/(1)(1,1);(1)/(1)nnnnnSnSFF nnnSnS 3.两正态总体方差的检验两正态总体方差的检验22220121121 :,:;HH 假设假设)(0成立时成立时当当
19、H2212*22*2211112122(1)/(1),(1)/(1)nnnSnnSn 12,未未知知),(211 NX设总体设总体),(222 NY,独独立立与与YX3 给定显著水平给定显著水平 (0 1)/2121/212(1,1)(1,1)2P FFnnP FFnn ，/2121/212/2211(1,1),(1,1).(1,1)FnnFnnFnn 拒绝域：拒绝域：121121201/212(,):(1,1)nnWxxxyyyFFnn 212120/212(,):(1,1);nnxxxyyyFFnn 查表得查表得4 由样本计算由样本计算F的值的值2212*0/;nnFss 5判断若判断若
20、则拒绝则拒绝H0,若若 则接受则接受H0.01FW 01FW 试问两种情形下断裂强度方差是否相同试问两种情形下断裂强度方差是否相同(=0.05)？例例6 为了考察温度对某物体断裂强度的影响为了考察温度对某物体断裂强度的影响,在在 70 与与 80 下分别重复作了下分别重复作了8次试验次试验,得断裂强得断裂强度的数据如下度的数据如下(单位：单位：Mpa):70:20.5,18.8,19.8,20.9,21.5,19.5,21.0,21.280:17.7,20.3,20.0,18.8,19.0,20.1,20.2,19.1假定假定70下的断裂强度用下的断裂强度用X表示表示,且服从且服从);,(21
21、1N80下的断裂强度用下的断裂强度用Y表示表示,且服从且服从 ).,(222 N 本题实质上是检验假设本题实质上是检验假设根据所给样本值求得根据所给样本值求得解解22210:H 22211:H 8,4.19,4.2021 nnyx,20.6)(812 iixx80.5)(812 iiyy720.621*1 ns780.522*2 ns2122126.201.07,5.80nnSFS 于于是是 0.025774.99,F，0.9750.025117 70.207 74.99FF ，对对 =0.05，由，由 F 分布临界值表查得分布临界值表查得010.201.074.99WF ，故接受故接受H0,
22、认为认为70与与80下断裂强度的方差相同下断裂强度的方差相同.11200(,):0.204.99nWxxxFF 本节学习的正态总体参数的假设检验有本节学习的正态总体参数的假设检验有:内容小结内容小结1.单总体参数的检验单总体参数的检验2.双总体参数的检验双总体参数的检验总结参见表总结参见表7.3，P165.假设检验的一般步骤假设检验的一般步骤5.根据统计量值是否落入拒绝域根据统计量值是否落入拒绝域W1内内,作出作出拒绝拒绝或接受或接受H0的判断的判断。根据样本观察值计算统计量的观察值根据样本观察值计算统计量的观察值;2.选择适当的检验统计量选择适当的检验统计量,在在 H0成立的条件下成立的条件
23、下,确定它的概率分布；确定它的概率分布；1.根据实际问题的要求，提出待检验的假设根据实际问题的要求，提出待检验的假设H0及及备择假设备择假设H1；100()()P xW HP UUH 3.给定显著性水平给定显著性水平，确定拒绝域，确定拒绝域W1；0H原原假假设设检检验验统统计计量量 拒拒绝绝域域)(20已已知知 nXU/0 )1/(2*0 nSXtn)1(2/ntt32 1)(20未未知知 2/uu )(202未知未知 202*2)1(Snn 220/22201/2(1)(1)nn 或或检验方法检验方法U检验检验t检验检验检验检验2 70H原原假假设设检验统计量检验统计量拒拒绝绝域域),(21
24、2221未知未知 22*2*1SSF 0/21201/212(1,1)(1,1)FFnnFFnn 或或65)2(212/nntt2212*211221211(1)(1)2wwX YtSnnnSnSSnn 1222212=（未未知知）221212XYUnn 2/uu 1222212=（已已知知）检验方法检验方法U检验检验t检验检验F检验检验由两个方案相互独立且标准差已知,故取统计量查自由度为n-1=4的t分布表得临界值查得u/2=u0.行的调查报告中,抽9户为样本,除去税款和住宅不能认为这批钢索的断裂强度为 800 Mpa.正态总体的均值和方差的假设检验3 给定显著水平=0.05,问其总体方差与
25、规定的方问该机切割金属棒长度的标准差有无显著变化各取60株苗作样本,求出苗高的平均数为某厂生产铜丝的折断力指标服从正态分布,别抽取 10个患者为实验对象,以X 表示使用A后延方差已知时两正态总体均值的检验查自由度为n-1=4的t分布表得临界值查自由度为n-1=4的t分布表得临界值备用题备用题例例1-1某厂一自动包装生产线某厂一自动包装生产线,正常情况下产品重正常情况下产品重量服从正态分布量服从正态分布N(500,4).今从该生产线上抽取今从该生产线上抽取5件件,称得重量分别为称得重量分别为501，507，489，502，504，(单位为：单位为：g),问该生产线是否正常问该生产线是否正常(=0
26、.05)？解解 本题归结为检验假设本题归结为检验假设,4.502 X先先算算得得选择统计量选择统计量52500 XU.500:,500:10 HH 由由正正态态对对于于成成立立时时，当当05.0,1,00 NUH从从而而得得检检验验分分布布函函数数表表查查得得,96.1025.02/UU 96.1|:|,025.05211 uuxxxW的拒绝域为的拒绝域为的观测值为的观测值为U7.252.152500 xu,96.17.2|0Hu故故拒拒绝绝原原假假设设因因为为 认为该生产线已出了问题或处于不正常状态认为该生产线已出了问题或处于不正常状态.例例1-2.25:,25:10 HH在某粮店的一批大米
27、中抽取在某粮店的一批大米中抽取6袋袋,测得的重测得的重量分别为量分别为26.1,23.6,25.1,25.4,23.7,24.5（单（单问能否认为这批大米的袋重为问能否认为这批大米的袋重为25千克千克(=0.01)？解解 本题归结为检验假设本题归结为检验假设选择统计量选择统计量先算得先算得,73.24 X.6/1.025 XU位位:千克）千克）.设每袋大米的重量设每袋大米的重量)1.0,(NX从从而而得得检检验验分分布布函函数数表表查查得得,575.2005.02/UU ，由正态，由正态对于对于成立时，成立时，当当01.0,1,00 NUH575.2|:|),(005.0611 uuxxW的的
28、拒拒绝绝域域的观测值为的观测值为U093.260/12573.246/1.025 xu,575.2093.2|0Hu故故接接受受原原假假设设因因为为 认为这批大米的袋重为认为这批大米的袋重为25千克千克.设某次考试考生成绩服从正态分布设某次考试考生成绩服从正态分布,从中从中随机抽取随机抽取36位考生的成绩位考生的成绩,算得平均成绩为算得平均成绩为66.5分分,标准差为标准差为15分分,问在水平为问在水平为0.05下下,是否可是否可认为这次考试中全体考生的平均成绩为认为这次考试中全体考生的平均成绩为70分分？解解 本题是要检验假设本题是要检验假设.70:,70:10 HH未知，故选择统计量未知，
29、故选择统计量由于方差由于方差2./70*nSXTn 例例2-1 由题可知，由题可知，成立时，成立时，当当,3510tntTH ,350301.24.1|0025.0Htt故故接接受受由由于于 .15,5.66*nsx分分布布表表得得临临界界值值的的查查自自由由度度tn351 .0301.2351025.02/tnt即认为这次考试中全体考生的平均成绩为即认为这次考试中全体考生的平均成绩为70分分.故故4.11565.436/15705.66 t某厂生产的某种产品的长度服从正态分布某厂生产的某种产品的长度服从正态分布,其均值设定为其均值设定为240cm.现抽取了现抽取了5件产品测得长度件产品测得长
30、度为为(单位单位:cm)239.7,239.6,239,240,239.2.试问该试问该厂的此类产品是否满足设定要求厂的此类产品是否满足设定要求(=0.05?)解解 本题是要检验假设本题是要检验假设,240:,240:10 HH未知，故选择统计量未知，故选择统计量由于方差由于方差2nSXTn/240*例例2-2查自由度为查自由度为n-1=4的的t分布表得临界值分布表得临界值 由由题题可可算算得得成成立立时时，当当,410tntTH 4.0,5.239*nsx795.24555/4.02405.239 t故故 .276.241025.02/tnt ,4276.2795.2|0Htt故故拒拒绝绝由
31、由于于 认为该厂生产的此产品长度不满足设定要求认为该厂生产的此产品长度不满足设定要求.解解,5000:,5000:2120 HH要要检检验验假假设设,5000,02.0,2620 n,314.44)25()1(201.022/n 某厂生产的某种型号电池某厂生产的某种型号电池,其寿命长期以来其寿命长期以来例例3-1服从方差服从方差为为5000(小时小时2)的正态分布的正态分布,有一批这种有一批这种电池电池,从它生产情况来看从它生产情况来看,寿命的波动性有所变化寿命的波动性有所变化.随机地取随机地取26只电池只电池,测出其寿命样本方差为测出其寿命样本方差为9200(小时小时2).问根据这一数据能否
32、推断这批电池寿命问根据这一数据能否推断这批电池寿命的波动性较以往的有显著的变化的波动性较以往的有显著的变化(=0.02)?,524.11)25()1(299.022/1 n.314.44111.524,)1(20*202*2 snsnnn）（或或拒绝域为拒绝域为:44.314,465000920025)1(20*2 snn因为因为 所以拒绝所以拒绝H0,认为这批电池寿命的波动性较以认为这批电池寿命的波动性较以往有显著的变化往有显著的变化.根据统计量值是否落入拒绝域W1内,作出根据样本观察值计算统计量的观察值;当H0 成立时,T t(n-1)=t(9).某厂一自动包装生产线,正常情况下产品重问该
33、机切割金属棒长度的标准差有无显著变化本题实质上是检验假设当H0 成立时,T t(n-1)=t(9).方差已知时两正态总体均值的检验05,由正态分布函数表行的调查报告中,抽9户为样本,除去税款和住宅05，由 F 分布临界值表查得第二节 正态总体均值 与方差的假设检验3 给定显著水平(0 1)认为该厂生产的此产品长度不满足设定要求.kg):289,268,285,284,286,285,286,298,292.从一台车床加工的一批轴料中抽取从一台车床加工的一批轴料中抽取1515件测件测例例3-2有无显著差别？有无显著差别？差差0004.02.0004.0:,0004.0:2120 HH从正态分布从
34、正态分布,取取 =0.05,问其总体方差与规定的方问其总体方差与规定的方解解 本题是要检验假设本题是要检验假设算算得得取取统统计计量量,)1(20*22Snn 20*22)1(Snn 875.210004.0025.01152 若设轴料椭圆度服若设轴料椭圆度服计算得计算得其椭圆度其椭圆度.025.0,2*2 ns查表得查表得 119.261412025.022/n 629.51412975.022/1 n ,14875.21142025.022975.0 由由,0H故故不不拒拒绝绝认为其总体方差与规定的方差无显著差异认为其总体方差与规定的方差无显著差异.例例3-3,20:,20:2120 HH
35、按按题题意意要要检检验验,9;36.20,89.2872*nsxn又又算算得得某厂生产铜丝的折断力指标服从正态分布某厂生产铜丝的折断力指标服从正态分布,解解故接受故接受H0,认为该厂生产铜丝折断力的方差为认为该厂生产铜丝折断力的方差为20.随机抽取随机抽取9根根,检查其折断力检查其折断力,测得数据如下测得数据如下(单位单位:kg):289,268,285,284,286,285,286,298,292.问问可可否否相信该厂生产的铜丝折断力的方差为相信该厂生产的铜丝折断力的方差为20(=0.05)?,5.17)8(,18.2)8(2025.02975.0 ,14.82036.208)1(202*
36、snn于于是是,5.1714.818.2 查表得查表得美国民政部门对某住宅区住户消费情况进美国民政部门对某住宅区住户消费情况进行行的调查报告中的调查报告中,抽抽9户为样本户为样本,除去税款和住宅除去税款和住宅等等费用外其每年开支依次为费用外其每年开支依次为4.9,5.3,6.5,5.2,7.4,5.4,6.8,5.4,6.3(单位：单位：K元元),假定住户消费数假定住户消费数据服从整体分布据服从整体分布,给定给定 =0.05,问所有住户消问所有住户消是是否否可可信信？费费数数据据的的总总体体方方差差3.02 .3.0:,3.0:2120 HH解解 本题是要检验假设本题是要检验假设20*22)1
37、(Snn 取统计量取统计量例例3-4由题算得由题算得.17.20535.1722025.0 由由 535.17812025.022/n 18.2812975.022/1 n查表得查表得 17.203.005.61,05.6,91.520*2*22 snsxnn,0H故拒绝假设故拒绝假设即所有住户消费数据的总体方差即所有住户消费数据的总体方差.3.02不可信不可信 某切割机正常工作时某切割机正常工作时,切割每段金属棒的切割每段金属棒的7.102.107.105.108.106.109.102.103.103.105.104.101.106.104.10(1)假定切割的长度服从正态分布假定切割的长
38、度服从正态分布,且标准差且标准差例例3-5平平均长度为均长度为10.5cm,标准差是标准差是0.15cm,从一批从一批产产品中品中随机地抽取随机地抽取15段进行测量段进行测量,其结果如下其结果如下:无变化无变化,试问该机工作是否正常试问该机工作是否正常（=0.05）?(2)如果只假设切割长度服从正态分布如果只假设切割长度服从正态分布,问该机切割金属棒长度的标准差有无显著问该机切割金属棒长度的标准差有无显著变化变化(=0.05)?2 取检验统计量取检验统计量)(0为真时为真时当当H3 给定显著水平给定显著水平 =0.05,025.02 ，即即由由975.0)(21)(025.02/uu 查表得查
39、表得,96.1025.0 u拒绝域：拒绝域：.96.1|1 uuWnXU/0 ),1,0(N解解(1)0.15,),(2 NX因为因为,5.10:,5.10:110 HH假假设设 15/15.05.1048.10/0 nxu 则则,516.0 1.96,0.516|025.0 uu于于是是 .,0认认为为该该机机工工作作正正常常故故接接受受 H,15 n,48.10 x,05.0 4 作判断作判断96.1|1 uuWu解解(2),),(22均均为为未未知知因因为为总总体体NX,15.0:,15.0:10 HH要要检检验验假假设设,0225.0:,0225.0:2120 HH即即,15 n,48
40、.10 x,05.0,056.02*ns(2)如果只假设切割长度服从正态分布如果只假设切割长度服从正态分布,问该机切割金属棒长度的标准差有无显著问该机切割金属棒长度的标准差有无显著变化变化(=0.05)?)1(202*snn 因因为为 ,844.430225.0056.014 查表得查表得,629.5)14()1(2975.022/1 n,119.26)14()1(2025.022/n,119.26844.340225.0056.014)1(202*snn于于是是,119.26844.340225.0056.014)1(202*snn于于是是 ,0H所以拒绝所以拒绝认为该机切割的金属棒长度的标
41、准差有显著变化认为该机切割的金属棒长度的标准差有显著变化.当H0 成立时,T t(n-1)=t(9).假定新生女婴体重服从正态分布,问新生女婴体拒绝域：W1=(x1,x2,xn)|t|t/2(n-1)；05),问两种烟草的尼古丁含量是否有显著(3)拒绝域为W1=(x1,x2,xn):|t|t 0.中任意取出10只,测得其寿命分别为(单位:h)当H0 成立时,T t(n-1)=t(9).05,查t分布表得临界值由样本值求得统计量 T 的观测值5判断若 则拒绝H0,若 则接受H0.由题知 未知,但 于是问题归结3 给定显著水平(0 1)某切割机正常工作时,切割每段金属棒的1490，1440，168
42、0，1610，1500不能认为这批钢索的断裂强度为 800 Mpa.例例4-1 卷烟厂向化验室送去卷烟厂向化验室送去 A,B两种烟草两种烟草,化验尼化验尼古丁的含量是否相同古丁的含量是否相同,从从A,B中个随机抽取重量相中个随机抽取重量相同的同的5例进行化验例进行化验,测得尼古丁的测得尼古丁的含量含量(单位单位:mg)分分别为别为 A:24,27,26,21,24;B:27,28,23,31,26.据经验知据经验知,两种烟草尼古丁含量均服从正态分布两种烟草尼古丁含量均服从正态分布,且相互独立且相互独立,A种的方差为种的方差为5,B 种的方差为种的方差为8,取取(=0.05),问两种问两种烟草的
43、尼古丁含量是否有显著烟草的尼古丁含量是否有显著差异差异？,两两种种烟烟草草尼尼古古丁丁含含量量分分别别表表示示和和以以BAYX.,),(),(222211独独立立且且则则YXNYNX解解),1,0(/)(2222121NnnYXU 取取检检验验的的统统计计量量为为)(0成立时成立时当当H,05.03 给定给定,96.1,975.0)(025.02/025.0 uuu查查表表可可得得由由 ,:,:1211210HH 假假设设拒绝域：拒绝域：W1=(x1,x2,xn,y1,y2,yn)|u|u /2=1.96,作判断作判断 4.5,8,5212221 nn 依题设，有依题设，有,612.15855
44、274.24/)(222121 nnyxu.,96.1612.1|0Hu接接受受原原假假设设 由所给数据求得由所给数据求得,27,4.24 yx某苗圃采用两种育苗方案作杨树育苗试验，某苗圃采用两种育苗方案作杨树育苗试验，两组试验中，已知苗高的标准差分别为两组试验中，已知苗高的标准差分别为 1=20，的的可可靠靠度度估估试试以以%95,cm16.49,cm34.5921 xx.:,:211210HH 2=18.各取各取60株苗作样本株苗作样本,求出苗高的平均数为求出苗高的平均数为计两种实验方案对平均苗高的影响计两种实验方案对平均苗高的影响.解解 本题是要检验假设本题是要检验假设由两个方案相互独立
45、且由两个方案相互独立且标准差已知标准差已知,故取统计量故取统计量),1,0(222121NnXXU )(0成立时成立时当当H例例4-2由可靠度为由可靠度为95%从而从而 =0.05，查正态分布表得，查正态分布表得,96.1025.02/uu,93.260182016.4934.5922222121 nxxu由题可算得由题可算得,96.193.2|02/Huu拒绝原假设拒绝原假设 认为两种实验方案对平均苗高有显著的影响认为两种实验方案对平均苗高有显著的影响.比较两种安眠药比较两种安眠药A与与B的疗效的疗效,对两种药分对两种药分实验结果如下实验结果如下(单位单位：小时：小时):别抽取别抽取 10个
46、患者为实验对象个患者为实验对象,以以X 表示使用表示使用A后延后延长的睡眠时间长的睡眠时间,以以Y 表示使用表示使用B后延长的睡眠时间后延长的睡眠时间,X:1.9,0.8,1.1,0.1,-0.1,4.4,5.5,1.6,4.6,3.4;Y:0.7,-1.6,-0.2,-1.2,-0.1,3.4,3.7,0.8,0,2.0.试问两种药的疗效有无显著差异试问两种药的疗效有无显著差异(=0.01)？解解 本题是要检验假设本题是要检验假设例例5-1,),(),(2221分分布布和和服服从从正正态态与与假假定定NNYX),2(11)(2121 nntnnSYXTw,201.3,132.4;75.0,3
47、3.2;102221*2*12121 nnssxxnn由试验方案知由试验方案知X与与Y独立，选取统计量独立，选取统计量)(0成立时成立时当当H依题可计算依题可计算得得.2)1()1(21*22*1122221 nnSnSnSnnw其中其中,:,:211210HH 2111121*22*11212221 nnsnsnnnyxtnn2613.22095.29964.4 18/9201.3132.41.01.075.033.2 88784.2182005.0212/tnnt查查表表得得 1888784.22613.2|005.0tt 由由故接受原假设故接受原假设,认为两种安眠药的疗效无显著差异认为两
48、种安眠药的疗效无显著差异.拒绝域：拒绝域：,.fF的的值值由由样样本本值值算算出出作作判判断断 .2)1,1(212/nnFFP )1,1(212/1 nnFFP)1,1(:),(212/121211 nnFfyyyxxxWnn.0101HWfHWf，则接受，则接受；若；若，则拒绝，则拒绝若若 问若总体的均值问若总体的均值 已知已知,则如何设计假设检验？则如何设计假设检验？21,.1,1:),(212/2121 nnFfyyyxxxnn2 O xy2)1,1(212/1 nnF)1,1(212/nnF)(xpyF 分别用两个不同的计算机系统检索分别用两个不同的计算机系统检索10个资料个资料,解
49、解,21.1,67.2,179.3,097.32221*2*1 nnssyx假定假定检索时间服从正态分布检索时间服从正态分布,问这两系统检索资问这两系统检索资根据题中条件根据题中条件,首先应检验方差的齐性首先应检验方差的齐性.:,:2221122210HH 假假设设,03.4)9,9(025.0 F,248.0)9,9(975.0 F,222121 nnSSF取取统统计计量量,12.221.167.2 F例例6-1 测测得平均检索时间及方差得平均检索时间及方差(单位单位:秒秒)如下如下:料料有无明显差别有无明显差别(=0.05)?,03.412.2248.0 F,0H故接受故接受.2221 认
50、认为为 ,21 再再验验证证.:,:211210HH 假设假设,11 21nnSYXTw 取统计量取统计量.2)1()1(21*22*1122221 nnSnSnSnnw其中其中 ,0为真时为真时当当H).2(21 nntT,101 n,102 n,101.2)18(05.0 t2111nnsyxtw 因为因为10218)21.167.2(10179.2097.3 436.1,101.2 ,0H故接受故接受认为两系统检索资料时间无明显差别认为两系统检索资料时间无明显差别.为比较不同季节出生的女婴体重的方差为比较不同季节出生的女婴体重的方差,从从某年某年12月和月和6月出生女婴中分别随机地抽取月
