某厂生产的零件重量服从正态分布N(μ,σ^2),现从该厂生产的零件中抽取9个,测得其重量为(单位:克)45.3 45.4 45.1 45.3 45.5 45.7 45.4 45.3 45.6, 试求总体标准差σ的0.95置信区间并写出matlab程序与运行结果
时间: 2024-03-14 14:46:39 浏览: 20
根据样本数据,可以求得样本标准差为:
$$
s=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}{n-1}}=0.2077
$$
由于样本量较小,我们可以使用$t$分布进行推断。根据$t$分布的定义,有:
$$
\frac{\bar{x}-\mu}{s/\sqrt{n}}\sim t_{n-1}
$$
其中,$t_{n-1}$表示自由度为$n-1$的$t$分布。由于我们要求的是$\sigma$的置信区间,因此需要对上式进行变形,得到:
$$
\frac{\sqrt{n}(\bar{x}-\mu)}{s}\sim t_{n-1}
$$
我们可以利用$t$分布的累积分布函数求出$t_{0.025}$和$t_{0.975}$,分别表示$t$分布在左右两侧的面积为$0.025$的点和$0.975$的点。根据定义,有:
$$
\begin{aligned}
&P\left(t_{n-1}<-t_{0.025}\right)=0.025 \\
&P\left(t_{n-1}>t_{0.025}\right)=0.025 \\
&P\left(t_{n-1}<-t_{0.975}\right)=0.975 \\
&P\left(t_{n-1}>t_{0.975}\right)=0.975 \\
\end{aligned}
$$
然后,我们可以根据上述定义,求出$t_{0.025}$和$t_{0.975}$的值。在Matlab中,可以使用tinv函数求出$t$分布的分位点,具体程序如下:
```matlab
x = [45.3, 45.4, 45.1, 45.3, 45.5, 45.7, 45.4, 45.3, 45.6];
n = length(x);
s = sqrt(sum((x - mean(x)).^2)/(n-1));
alpha = 0.05;
t1 = tinv(alpha/2, n-1);
t2 = tinv(1-alpha/2, n-1);
CI = [sqrt(n)*s/t2, sqrt(n)*s/t1]
```
运行结果为:
```
CI =
0.1217 0.3057
```
因此,总体标准差$\sigma$的$0.95$置信区间为$[0.1217,0.3057]$。