Оценка дисперсии в задачах статистического контроля качества: Методические рекомендации к выполнению практической работы по курсу«Статистические методы управления качеством», страница 5

Значения  для различных  и m

Число степеней свободы,

m

Уровень значимости

0,1

0,05

0,01

1

2,71

3,84

6,63

2

4,61

5,99

9,21

3

6,25

7,81

11,3

4

7,78

9,49

13,3

5

9,24

11,1

15,1

6

10,6

12,6

16,8

7

12,0

14,1

18,5

8

13,4

15,5

20,1

9

14,7

16,9

21,7

10

16,0

18,3

23,2

11

17,3

19,7

24,7

12

18,5

21,0

26,2

13

19,8

22,4

27,7

14

21,1

23,7

29,1

15

22,3

25,0

30,6

16

23,5

26,3

32,0

17

24,8

27,6

33,4

18

26,0

28,9

34,8

19

27,2

30,1

36,2

20

28,4

31,4

37,6

21

29,6

32,7

38,9

22

30,8

33,9

40,3

23

32,0

35,2

41,6

24

33,2

36,4

43,0

25

34,4

37,7

44,3

26

35,6

38,9

45,0

27

36,7

40,1

47,0

28

37,9

41,3

48,3

29

39,1

42,6

49,6

30

40,3

43,8

50,9

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Значение F при Р = 0,05

 

. Необходимо проверить предположение, что генеральные совокупности имеют одинаковые дисперсии: .

Для проверки гипотезы Н0 :  используют выборочную характеристику:

F =,                                                (5)

которая соответствует F распределению Фишера с  m1 = n1 – 1 cтепенями свободы. Плотность  F  распределения записывается следующим образом:

,                (6)

где  зависит лишь от m1 и m2.

При вероятности ошибки    практическое значение  F`определяется из соотношения:

                                 (7)

При расчете F в числителе должна стоять большая по величине выборочная дисперсия. Значение для данных  и (m1,m2) степеней свободы находятся по таблице 2 и 3 в приложении.

Метод проверки гипотезы Н0 : , т.к. «F – критерий» формулируется так: при F =  гипотеза Н0 отвергается, т.к. расхождение между выборочными дисперсиями являются значимыми. В случае F< - гипотеза принимается.

4. Задачи.

На рабочем месте выборочно проводится хронометраж и фиксируется время выполнения рабочим определенной операции с целью сделать выводы о равномерности его работы. При выборке
 

8

 

5

 

1.объема n = 9 вычислены статистические характеристики:  = 83 мин.,  S2 = 4.04 мин.2 Мерой равномерности работы можно считать дисперсию S2.

Необходимо проверить, существенно ли отличается дисперсия 4.04 мин.2 данного рабочего от дисперсии S2 = 3мин.2, рассчитанной на основании большого числа измерений продолжительности одной и той же операции. Вероятность ошибки возьмите равной 0.05.

2.  Точность работы станка–автомата проверяется по дисперсии контролируемого размера изделий, которая не должна превышать =0,1. Взята проба из 25 случайных отобранных изделий, по результатам измерений которых получены следующие данные:

Контролируемый

размер, хi

3.0

3.5

3.8

4.4

4.5

Частота, hi

2

6

9

7

1

Требуется при уровне значимости 0.05 проверить, обеспечивает ли станок требуемую точность.

3.  Из нормальной генеральной совокупности деталей извлечена выборка объемом n = 21 и по ней найдена дисперсия контролируемого параметра S2=16,2. Требуется при уровне значимости 0,01 проверить нулевую гипотезу H0 : = 15.

4.  При оценке индекса возможности процесса обработки деталей на станке исходят из дисперсии, равной 0,18. При очередном контроле технологического процесса была взята выборка объемом n = 31 и получены следующие результаты измерений:

хi

10,1

10,3

10,6

11,2

11,5

11,8

12,0

hi

1

3

7

10

6

3

1

Исходя из уровня значимости 0,05, оцените, соответствует ли технологический процесс требуемому уровню точности.

5.  Из нормальной генеральной совокупности извлечена выборка объемом n = 8 и по ней найдена дисперсия S = 0.25.

Проверьте нулевую гипотезу  при уровне значимости 0,05.

 

6.  Для проверки точности двух шлифовальных станков проведены измерения толщины обрабатываемых на них одинаковых деталей. По результатам n1 = 25 измерений деталей со станка №1 получено стандартное отклонение S1 = 7,98, а по результатам n2 = 30 измерений деталей со станка №2 –S2 = 5,71.

Можно ли на основании этих результатов при вероятности ошибки 0,05 сказать, что точность станка №2 выше точности станка №1?

7.  Для сравнения удельного веса кирпичей из двух зон обжига печи (А и В) отобрали и взвесили n1 = 14 кирпичей из зоны А и n2 = 10 кирпичей из зоны В. Обработка результатов взвешивания дала следующие значения дисперсий : S12 = 16,4 (кг/м3)2 для зоны А  и  S22 = 22,5 (кг/м3)2 для зоны В.

Следует ли на основании этих результатов при уровне значимости 0,05 говорить, что разброс удельных весов кирпичей не зависит от зоны их обжига в печи.

8.  Производилось сравнение точности химического анализа у двух лаборантов, один из которых (А) был новичком в работе, а другой (В) опытным работником. Лаборант А выполнил 20 анализов, а лаборант В - 13 анализов одного и того же вещества. Обработка результатов этих анализов дала следующие значения статистических характеристик:

 ЅА2  = 0,0295; ЅВ2 = 0,0139.

Оцените профессиональные качества новичка, взяв в качестве уровня значимости 0,05.

9.  Для сравнения точности двух станков-автоматов взяты две выборки, объемы которых n1 = 10  и  n2 = 8. По результатам измерений деталей выборки получены следующие данные:

Станок №1

1,08

1,10

1,12

1,14

1,15

1.25

1,36

1,38

1.40

1,42

Станок №2

1.11

1,12

1,18

1,22

1,33

1.35

1,36

1.38

Можно ли считать, что станки обладают одинаковой точностью при вероятности ошибки 0,01.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

6

 

7