1) What are the possible limits of the mean weight of the parts for the entire batch delivered to the warehouse (with

  • 23
1) What are the possible limits of the mean weight of the parts for the entire batch delivered to the warehouse (with a probability of 0.954)?
2) What is the sample size required for a random non-repetitive selection, so that the sampling error in determining the mean weight of one part for the entire batch does not exceed 0.7 grams with a probability of 0.683?
Yuzhanin
59
1) Для ответа на этот вопрос мы должны использовать Центральную предельную теорему. Давайте предположим, что средний вес каждой детали в пакете является нормально распределенной случайной величиной.

По Центральной предельной теореме среднее значение всех выборочных средних из достаточно большой выборки будет приближаться к нормальному распределению с теми же параметрами, что и исходное распределение. Таким образом, будем использовать нормальное распределение со средним значением равным среднему значению в исходной популяции и стандартным отклонением, равным стандартному отклонению в исходной популяции, деленному на квадратный корень из размера выборки.

Мы хотим найти диапазон, в котором находится среднее значение веса деталей для всей партии с вероятностью 0.954. Для этого мы должны найти диапазон, содержащий 95.4% всех выборочных средних. Вероятность выхода значений за этот диапазон будет равна (1-0.954) = 0.046.

Формула для нахождения диапазона (интервала) среднего значения с заданной вероятностью:

\[
\text{Диапазон} = \text{Среднее значение} \pm \text{Значение стандартного нормального распределения} \times \left(\frac{\text{Стандартное отклонение}}{\sqrt{\text{Размер выборки}}}\right)
\]

Значение стандартного нормального распределения для вероятности 0.046 составляет приблизительно -1.96.
Давайте обозначим
\(\sigma\) как стандартное отклонение веса деталей в исходной популяции, и
\(n\) как размер выборки.

Таким образом, за значением среднего веса деталей мы можем записать формулу следующим образом:

\[
\text{Средний вес деталей} = \mu \pm 1.96 \times \left(\frac{\sigma}{\sqrt{n}}\right)
\]

2) Для нахождения требуемого размера выборки нам необходимо использовать следующую формулу:

\[
n = \left(\frac{{z \cdot \sigma}}{{E}}\right)^2
\]

Где:
- \(n\) - размер выборки,
- \(z\) - значение стандартного нормального распределения, соответствующее требуемой вероятности,
- \(\sigma\) - стандартное отклонение веса деталей в исходной популяции,
- \(E\) - допустимая ошибка при определении среднего веса одной детали в партии.

Давайте подставим значения: \(z = 0.683\) и \(E = 0.7\) грамм в формулу и найдем размер выборки \(n\):

\[
n = \left(\frac{{0.683 \cdot \sigma}}{{0.7}}\right)^2
\]

Обратите внимание, что для решения этой задачи мы должны знать значение стандартного отклонения \(\sigma\) веса деталей в исходной популяции. Если у вас есть это значение, подставьте его в формулу для нахождения размера выборки \(n\).