Stat2sols

Page 1

Μπορείτε να βρείτε ύλες, ανακοινώσεις , παλαιότερα θέματα, προγράμματα, λυμένα θέματα καθώς και άλλα φυλλάδια στο τραπεζάκι της Δαπ η στο dap-oikonomikou.gr Για απορίες γραφτείτε στο Φόρουμ του https://www.facebook.com/groups/econnomikis

facebook

Για οποιαδήποτε άλλη πληροφορία μπορείτε επικοινωνήσετε στο dap.oikonomikou@gmail.com

ΔΑΠ-ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟΥ ΠΑΝΤΑ ΚΟΝΤΑ ΣΤΟ ΦΟΙΤΗΤΗ

να


Σεπτέµβριος 2008 – Στατιστική 2 – Λυµένα Θέµατα

2

ΘΕΜΑΤΑ * να γραφούν 2 από τα 3 θέµατα ΘΕΜΑ I (βαθµοί 5) Οκτώ υποψήφιοι διαγωνίστηκαν στη Στατιστική και τα Μαθηµατικά και έλαβαν την παρακάτω βαθµολογία: Υποψήφιοι Μαθηµατικά Στατιστική

Α 61

Β 40

Γ 28

∆ 60

Ε 71

Ζ 17

Η 28

Θ 47

84 72 43 51 62 31 27 58 a. Υπολογίστε τον συντελεστή συσχέτισης r κατά Pearson και βρείτε την καλύτερη εκτίµηση του βαθµού στη Στατιστική που πρέπει να πάρει ο υποψήφιος που έχασε την εξέταση, αλλά έλαβε 67 στα Μαθηµατικά. Με τι ποσοστό εµπιστοσύνης θα το έκανε ο καθηγητής αυτό; b. Ελέγξτε την υπόθεση H 0 : β1 = 0 ενάντια της Hα : β1 ≠ 0 , σε επίπεδο σηµαντικότητας α = 0.05 . c. Ελέγξτε την υπόθεση H 0 : ρ = 0 ενάντια της Hα : ρ > 0 , σε επίπεδο σηµαντικότητας α = 0.05 . ¾ ∆ίνεται ότι: t6 = 1.94 και F 1,6,0.05 = 5.99 ,

∑Y

2

= 25588 ,

∑X

2

∑ Y = 428

,

∑ X = 352

,

∑ YX = 20679

,

= 18028 .

ΘΕΜΑ II (βαθµοί 5) a. Ποια η έννοια του µέγιστου περιθωριακού σφάλµατος (Maximum Marginal Error); Η εταιρεία δηµοσκοπήσεων ALCO πραγµατοποίησε δηµοσκόπηση από 20 – 24 Σεπτεµβρίου 2002. Το δείγµα για την Αθήνα ήταν 1.200 άτοµα. Για το ∆ήµο Αθηναίων έδωσε σηµειακή εκτίµηση υπέρ ενός υποψηφίου 44,3%. Εσείς που µάθατε Στατιστική, πώς θα πρέπει να το ερµηνεύσετε αυτό το ποσοστό µε τη χρήση διαστήµατος εµπιστοσύνης b. ∆ύο ανεξάρτητα δείγµατα µεγέθους 60 και 70 επιλέγονται από πληθυσµό ανδρών (Α) και γυναικών (Γ) ηλικίας 40 – 59 ετών για να συγκριθεί η επίδραση ενός υπνωτικού χαπιού στα δύο φύλα. Καταγράφηκε ο αριθµός των ωρών που κοιµήθηκαν τα επιµέρους άτοµα µετά τη λήψη του χαπιού και τα αποτελέσµατα 2 2 συνοψίζονται ως εξής: X A = 8.65 , S A = 9 , X Γ = 7.15 , S Γ = 5 .

i) Να εξεταστεί αν η επίδραση του υπνωτικού χαπιού είναι ίδια στους άνδρες και τις γυναίκες; ii) Ποια είναι η ακριβής πιθανότητα της παρατηρούµενης τιµής του κατάλληλου στατιστικού; ∆ηλαδή βρείτε την p-value. ¾ ∆ίνεται ότι: z 0.025 = 1.96 και G ( 3.19 ) = 0.9993 .

ΘΕΜΑ III (βαθµοί 5) Τέσσερις διαφορετικές µάρκες ελαστικών αυτοκινήτου µε τρία set στην κάθε µάρκα ελέγχονται στο ίδιο αυτοκίνητο και κάτω από τις ίδιες συνθήκες. Ο µέσος αριθµός ποδών που απαιτείται για να σταµατήσουν τρέχοντας µε 10 µίλια/ώρα καταγράφεται για κάθε οµάδα των τεσσάρων τύπων. Τύπος I: 22 24 23 Τύπος II: 23 26 23 Τύπος III: 24 26 25 Τύπος IV: 24 25 23 a. Υποθέτοντας ότι ο µέσος αριθµός ποδών που απαιτείται για το σταµάτηµα είναι κανονικά κατανεµηµένος, ελέγξτε σε επίπεδο σηµαντικότητας α = 0.05 την ποιότητα των τεσσάρων τύπων ελαστικών, δηλαδή αν υπάρχουν διαφορές στις αποδόσεις τους. b. Βρείτε ένα 95% διάστηµα εµπιστοσύνης για τη διαφορά µ II − µ IV . ¾ ∆ίνεται ότι: t 0.05,3,8 = 4.07 , t 0.025,4 = 3.4954 .

Μία προσφορά της ∆ΑΠ Οικονοµικού – www.dap-oikonomikou.gr


Σεπτέµβριος 2008 – Στατιστική 2 – Λυµένα Θέµατα

3

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑ I

r=

a.

∑ XY − n X Y − n ( X ) ⎤ ⎡∑ Y ⎥⎦ ⎢⎣

, ⎤ −n Y ⎥⎦ 352 428 = 44 , Y = = 53,5 Υ : Στατιστική, Χ : Μαθηµατικά, X = 8 8 20674 − ( 8 × 44 × 53.5 ) r= ⇔ r = 0.706 . ⎡18028 − ( 8 × 442 ) ⎤ ⎡ 25588 − ( 8 × 53.52 ) ⎤ ⎣ ⎦⎣ ⎦

{

⎡ X2 ⎢⎣ ∑

2

( )

2

}

2

{

}

Για να βρούµε την καλύτερη εκτίµηση, θα βρούµε την παλινδρόµηση της Υ πάνω στη Χ και θα θέσουµε όπου x = 67 : ∧ n ( XY ) − ( X )( Y ) yi = b0 + b1 xi και b1 = ∑ 2 ∑ ∑2 n (∑ X ) − (∑ X )

b1 = ⇒

y

i

8 × 20679 − ( 352 )( 428 ) 8 ×18028 − ( 352 )

= 21.512 + 0.727 xi ⇒

2

(

)

= 0.727 και b0 = y + b1 x = 53.5 − ( 0.727 × 44 ) = 21.512 . ∧

yi ( x = 67 ) = 21.512 + ( 0.727 × 67 ) ⇔ yi = 70.221 .

b. H 0 : β1 = 0 και H1 : β1 ≠ 0. Όµως : t =

b ∧

1− 0

σb

. Αλλά, περιοχή απόρριψης : t ≥ t n − 2, α , 2

1

∧ 2

σb ∧

1

S

2 x

∑x =

2

()

−n x

2

n −1 ∧ 2

σ

ε

=

=

σ

∧ 2

ε

∑ ( x − x)

2

και σ ε =

18028 − 8 × 44 = = 362.85 7 2

S

2 y

n −1 2 2 2 ⎡ S y − b1 S x ⎤⎦ n−2 ⎣

∑y =

2

( )

−n y

2

n −1

7⎡ 2 384.28 − ( 0.727 ) × 362.85⎤ = 224.587 ⎦ 6⎣

σb ∧

1

25588 − 8 × ( 53.5 ) = = 384.28 7 2

=

224.587 = 0.088 2540

0.727 ⇔ t = 8.261 0.088 Επειδή t = 8.261 > 1.94 , η H 0 : β1 = 0 απορρίπτεται µε πιθανότητα 95%. Άρα, β1 ≠ 0 (στατιστικά →t =

σηµαντικός). c.

H 0 : ρ = 0 και H1 : ρ > 0. Όµως : t =

r n−2

. Αλλά, στατιστική περιοχή απόρριψης : t ≥ t n − 2, α 1− r2 0.706 × 8 − 2 t= ⇔ t = 2.445 . 2 1 − ( 0.706 )

Επειδή, t = 2.445 > 1.64 = zα , η H 0 απορρίπτεται, άρα ρ > 0.

Μία προσφορά της ∆ΑΠ Οικονοµικού – www.dap-oikonomikou.gr


Σεπτέµβριος 2008 – Στατιστική 2 – Λυµένα Θέµατα

4

ΘΕΜΑ II a. Θα χρησιµοποιήσουµε τον τύπο του διαστήµατος εµπιστοσύνης για το ποσοστό ρˆ διωνυµικού πληθυσµού. Το αληθινό ποσοστό ρ θα βρίσκεται, µε πιθανότητα 95%, στο διάστηµα:

⎡⎛ ρˆ (1 − ρˆ ) ⎞ ⎛ ρˆ (1 − ρˆ ) ⎞ ⎤ ⎢⎜ ( ρˆ − za 2 ) × ⎟ , ⎜ ( ρˆ − za 2 ) × ⎟ ⎥ , ρˆ = 0.443 και za 2 = 1.96. ⎟ ⎜ ⎟⎥ n n ⎢⎣⎜⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎦ ⎡⎛ 0.443 × 0.557 ⎞ ⎛ 0.443 × 0.557 ⎞ ⎤ ⎢⎜⎜ ( 0.443 − 1.96 ) × ⎟⎟ , ⎜⎜ ( 0.443 + 1.96 ) × ⎟⎟ ⎥ ⇔ 1200 1200 ⎢⎣⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎥⎦ ⇔ ⎡⎣( 0.443 − 0.0143) , ( 0.443 + 0.0143) ⎤⎦ ⇔ ⇔

( 0.4287, 0.4573)

ή ( 42.87%, 45.73% )

Το δειγµατικό ποσοστό βρίσκεται στο διάστηµα εµπιστοσύνης για το ποσοστό ρ µε µικρό σφάλµα 1.43%, άρα η δηµοσκόπηση θεωρείται αξιόπιστη! b. nA = 60 και n Γ = 70 και X A = 8.65 και

S

2 A

= 9 και X Γ = 7.15 και

S

2 Γ

=5.

i) Έχουµε έλεγχο διαφοράς µέσων πληθυσµών µε άγνωστες διακυµάνσεις (θεωρούµε ότι οι πληθυσµοί είναι κανονικοί). Υπόθεση Ελέγχου : H 0 : µ Α − µ Γ = 0 ή µ Α = µ Γ και H1 : µ Α − µ Γ ≠ 0 ή µ Α ≠ µ Γ . Και η Στατιστική ελέγχου είναι : z =

X A − XΓ

S

2

2

, µε περιοχή απόρριψης της H 0 : z ≥ zα 2

+ SΓ nA n Γ 8.65 − 7.15 → z= ⇔ z = 3.188 . 9 5 + 60 70 Επειδή, z = 3.188 > 1.96 = za 2 , η H 0 απορρίπτεται, άρα µα ≠ µγ A

ii)

Μία προσφορά της ∆ΑΠ Οικονοµικού – www.dap-oikonomikou.gr


Σεπτέµβριος 2008 – Στατιστική 2 – Λυµένα Θέµατα

5

ΘΕΜΑ III a. Έλεγχος ανάλυσης διακύµανσης ως προς ένα παράγοντα (απόδοση ελαστικών) Υπόθεση: H 0 : µ1 = µ 2 = µ3 = µ 4 = µ και H1 : µi ≠ µ , για τουλάχιστον µία τιµή του i = 1, 2,3, 4 .

ΜΜ∆ (κ − 1) ΜΕ∆ κ ( n − 1)

Στατιστική Ελέγχου: f =

Περιοχή απόρριψης: F ≥ f α, κ −1, κ ( n −1) , όπου

1⎛ 1 2⎞ T Μεταβλητότητα Μεταξύ ∆ειγµάτων: ΜΜ∆ = ⎜ ∑ Ti 2 − n⎝ κ n .. ⎟⎠ 1 2 Μεταβλητότητα Ολόκληρου του ∆είγµατος: ΜΟ∆ = ∑∑ xij2 − T κ n .. Μεταβλητότητα Εντός ∆ειγµάτων ή Τυχαία Σφάλµατα: ΜΕ∆ = ΜΟ∆ – ΜΜ∆ Ti.2 : είναι το άθροισµα των παρατηρήσεων των κ δειγµάτων xij : i = 1, 2, 3, 4, …, κ και j = 1, 2, 3, 4, …, n είναι η nj παρατήρηση του i δείγµατος.

ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ∆ΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΕΝΑ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑ ΠΗΓΗ ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΒΑΘΜΟΙ ΜΕΣΟ ΑΘΡΟΙΣΜΑ ∆ΙΑΚΥΜΑΝΣΗΣ ΤΕΤΡΑΓΩΝΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΙΑΣ ΤΕΤΡΑΓΩΝΩΝ Παράγουν

ΜΜ∆ = 6

Κατάλοιπα

ΜΕ∆ = 12

Σύνολο

ΜΟ∆ = 18

F - ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

ΜΜ∆ =2 S12 2 κ −1 1,333 f = 2 = ΜΕ∆ 12 S2 12 8 2 = κ ( n - 1 ) = 8 S2 = κ ( n − 1) 8 S12 =

κ-1=3

κn - 1

n = 3, κ = 4, T1. = 69, T2. = 72, T3. = 75, T4. = 72

∑T

2 i.

= 69 + 72 + 752 + 722 = 20754, T00 = 69 + 72 + 75 + 72 = 288, T002 = ( 288 ) = 82944 2

2

2

1⎛ 1 ⎞ = 6930, ΜΜ∆ = ⎜ 20754 − × 82944 ⎟ = 6, 3⎝ 4×3 ⎠ 6 ΜΟ∆ = 18, ΜΕ∆ = 18 - 6 = 12, f = 3 1.333 12 8 Επειδή f = 1.333 < 4.07 = f 0.05, 3, 8 , γίνεται δεκτή η Η0 µε πιθανότητα 95%. Άρα, δεν υπάρχει διαφορά

∑∑ x

2 ij

στην απόδοση των ελαστικών! b. Το διάστηµα εµπιστοσύνης για τη διαφορά µ II − µ IV είναι (πληθυσµοί κανονικοί µε άγνωστες αλλά ίσες

(

)) (

(

))

(

διακυµάνσεις) : ⎡ xII − xIV − t nII + nIV − 2, a 2 × SΘ , xII − xIV + t nII + nIV − 2, a 2 × SΘ ⎤ . ⎣ ⎦

SΘ =

( nII − 1) S II2 + ( nIV − 1) S IV2 ⎛

1 1 ⎞ 72 + = 24 και xIV = 24 και ⎜ ⎟ και xII = n n 3 IV ⎠ ⎝ II

nII + nIV − 2

∑ xIV2 = 1730 και SII2

∑x =

2 II

( )

− nII xII nII − 1

2

1734 − 3 × 242 = = 3 και S IV2 = 2

∑x

2 IV

( )

− nIV xIV nIV − 1

∑x 2

=

2 II

= 1734 και

1730 − 3 × 242 =1 2

Μία προσφορά της ∆ΑΠ Οικονοµικού – www.dap-oikonomikou.gr


Σεπτέµβριος 2008 – Στατιστική 2 – Λυµένα Θέµατα

SΘ =

( 3 − 1) 3 + ( 3 − 1)1 ⎛ 1 + 1 ⎞ = 1.154 . Άρα, το διάστηµα εµπιστοσύνης είναι: 3+3− 2

⎜ ⎟ ⎝3 3⎠

⎡⎣( 24 − 24 − ( 3.4954 × 1.154 ) ) , ( 24 − 24 + ( 3.4954 × 1.154 ) ) ⎤⎦ ⇔ ⇔ ( − 4.033 , + 4.033)

Μία προσφορά της ∆ΑΠ Οικονοµικού – www.dap-oikonomikou.gr

6


Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.