Двумя приборами в одном и том же порядке измерены 5 деталей и получены следующие

Двумя приборами в одном и том же порядке измерены 5 деталей и получены следующие (Решение → 12269)

Двумя приборами в одном и том же порядке измерены 5 деталей и получены следующие результаты (в мм): X, мм 4 5 6 7 8 Y, мм 5 5 9 4 5 Необходимо: Проверить, являются ли измерения равноточными Можно ли считать при сравнении средних двух выборок, что их различие носит случайный характер на уровне значимости 0,05?



Двумя приборами в одном и том же порядке измерены 5 деталей и получены следующие (Решение → 12269)

Проверить, являются ли измерения равноточными
Для ответа на вопрос являются ли равноточными измерения в двух выборках проверим гипотезу о равенстве дисперсий.
nx=ny=5 – объем выборки.
Выборочные средние
x=1nxxi=154+5+6+7+8=6
y=1nyyi=155+5+9+4+5=5,6
Выборочные дисперсии
σx2=1nxxi2-x2=1542+52+62+72+82-62=1516+25+36+49+64-36=2
σy2=1nyyi2-y2=1552+52+92+42+52-5,62=1525+25+81+16+25-31,36=3,04
Исправленные дисперсии
Sx2=nxnx-1∙σx2=54∙2=2,5
Sy2=nyny-1∙σy2=54∙3,04=3,8
Выдвигаем нулевую и альтернативную гипотезы (уровень значимости α=0,05)
H0:DX=DY
H1:DX≠DY
Для проверки гипотезы используем F-критерий Фишера.
Найдем наблюдаемое значение критерия
Fнабл=Sбольш2Sменьш2=Sy2Sx2=3,82,5=1,52
По таблице распределения Фишера-Снедекора найдем критическое значение при уровне значимости α=0,05 и степеням свободы f1=ny-1=5-1=4 и f2=nx-1=5-1=4
Fкрит0,025;4;4=9,6
Так как Fкритα2; f1; f2>Fнабл принимаем гипотезу H0, то есть генеральные дисперсии различаются незначимо (несущественно, различия носят случайный характер).
Равенство дисперсий означает, что измерения являются равноточными и есть смысл проверить гипотезу о равенстве средних.
Можно ли считать при сравнении средних двух выборок, что их различие носит случайный характер на уровне значимости 0,05?
Выдвигаем нулевую и альтернативную гипотезы (уровень значимости α=0,05)
H0:MX=MY
H1:MX≠MY
Для проверки гипотезы используем t-критерий Стьюдента.
Наблюдаемое значение критерия
tнабл=x-ynx-1Sx2+ny-1Sy2∙nxnynx+ny-2nx+ny=6-5,65-1∙2,5+5-1∙3,8∙5∙5∙5+5-25+5=0,425,2∙20010≈0,356
По таблице распределения Стьюдента найдем критическое значение при уровне значимости α=0,05 и степенью свободы f=nx+ny-2=8
tкрит0,05;8=2,31
Так как tкритα;f>tнабл принимаем нулевую гипотезу H0 на уровне значимости α=0,05, то есть средние выборок различаются несущественно (незначимо, случайно)