4.设两位化验员A,B独立地对某种聚合物含氯量用相同的方法各做10次测定,其测定值的样本方差分别为s1^2 = 0.5419,s2^2 = 0.6065,设,s1^2,s2^2分别为A,B所测定的测定值总体的方差。设总体均为正态分布,且两样本独立,求方差比s1^2/s2^2的置信水平为0.99的置信区间。
时间: 2024-03-28 15:39:08 浏览: 85
氯含量的测定
根据方差比的抽样分布,有:
$$
\frac{(n_1-1)s_1^2}{\sigma_1^2} \sim \chi^2(n_1-1)\\
\frac{(n_2-1)s_2^2}{\sigma_2^2} \sim \chi^2(n_2-1)\\
\frac{(n_1-1)s_1^2}{\sigma_1^2}/\frac{(n_2-1)s_2^2}{\sigma_2^2} \sim F(n_1-1, n_2-1)
$$
其中,$\sigma_1^2, \sigma_2^2$ 分别为两总体方差。由于两总体方差未知,我们可以用两样本方差作为代替,从而得到方差比的置信区间:
$$
\frac{s_1^2}{s_2^2} \frac{1}{F_{\alpha/2}(n_1-1, n_2-1)} \le \frac{\sigma_1^2}{\sigma_2^2} \le \frac{s_1^2}{s_2^2} F_{\alpha/2}(n_2-1, n_1-1)
$$
其中,$F_{\alpha/2}(n_1-1, n_2-1)$ 表示自由度为 $(n_1-1, n_2-1)$、右侧面积为 $\alpha/2$ 的 $F$ 分布的分位数。代入样本数据,得到:
$$
\frac{0.5419}{0.6065} \frac{1}{F_{0.005}(9, 9)} \le \frac{\sigma_1^2}{\sigma_2^2} \le \frac{0.5419}{0.6065} F_{0.005}(9, 9)
$$
查表得到 $F_{0.005}(9, 9) \approx 6.06$,代入计算即可得到方差比的置信区间为:
$$
0.4632 \le \frac{\sigma_1^2}{\sigma_2^2} \le 4.1295
$$
因此,在置信水平为 $0.99$ 时,我们可以认为 $\sigma_1^2$ 与 $\sigma_2^2$ 存在显著差异。
阅读全文