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学生教师

例 7.2.6

medium一级题目发布者: ai-batch

题干

甲、乙两台机床加工某种零件,零件的直径服从正态分布,总体方差反映了加工精度。为比较两台机床的加工精度有无差别,现从各自加工的零件中分别抽取 7 件产品和 8 件产品,测得其直径为

X(机床甲):16.216.815.815.516.715.615.8X(\text{机床甲}): 16.2 \quad 16.8 \quad 15.8 \quad 15.5 \quad 16.7 \quad 15.6 \quad 15.8X(机床甲):16.216.815.815.516.715.615.8 Y(机床乙):15.916.016.416.116.515.815.715.0Y(\text{机床乙}): 15.9 \quad 16.0 \quad 16.4 \quad 16.1 \quad 16.5 \quad 15.8 \quad 15.7 \quad 15.0Y(机床乙):15.916.016.416.116.515.815.715.0

问在显著性水平 α=0.05\alpha = 0.05α=0.05 下,两台机床的加工精度有无显著差异?

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解析

这就形成了一个双侧假设检验问题,原假设是 H0:σ12=σ22H_0: \sigma_1^2 = \sigma_2^2H0​:σ12​=σ22​,备择假设为 H1:σ12≠σ22H_1: \sigma_1^2 \neq \sigma_2^2H1​:σ12​=σ22​。此处 m=7,n=8m = 7, n = 8m=7,n=8,经计算 sx2=0.272 9s_x^2 = 0.272\,9sx2​=0.2729,sy2=0.216 4s_y^2 = 0.216\,4sy2​=0.2164,于是

F0=0.272 90.216 4=1.261,F_0 = \frac{0.272\,9}{0.216\,4} = 1.261,F0​=0.21640.2729​=1.261,

若取 α=0.05\alpha = 0.05α=0.05,查表知 F0.975(6,7)=5.12F_{0.975}(6,7) = 5.12F0.975​(6,7)=5.12,

F0.025(6,7)=1F0.975(7,6)=15.70=0.175.F_{0.025}(6,7) = \frac{1}{F_{0.975}(7,6)} = \frac{1}{5.70} = 0.175.F0.025​(6,7)=F0.975​(7,6)1​=5.701​=0.175.

其拒绝域为

W={F⩽0.175 或 F⩾5.12}.W = \{F \leqslant 0.175 \text{ 或 } F \geqslant 5.12\}.W={F⩽0.175 或 F⩾5.12}.

由此可见,样本未落入拒绝域,即在显著性水平 0.05 下可以认为两台机床的加工精度无显著差异。

下面再用 ppp 值作此次检验。此处 F0=1.261F_0 = 1.261F0​=1.261,记 FFF 为服从 F(6,7)F(6,7)F(6,7) 分布的随机变量,由于是双侧检验问题,故

p=2min⁡{P(F⩾1.261), P(F⩽1.261)}=2min⁡{0.380 3, 0.619 7}=0.760 6,p = 2\min\{P(F \geqslant 1.261),\, P(F \leqslant 1.261)\} = 2\min\{0.380\,3,\, 0.619\,7\} = 0.760\,6,p=2min{P(F⩾1.261),P(F⩽1.261)}=2min{0.3803,0.6197}=0.7606,

由于 ppp 值大于事先给定的显著性水平 0.05,故不能拒绝原假设。

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