2. 某酒厂生产两种白酒,分别独立地从中抽取样本容量为10的酒测量酒精含量,测得样本均值和样本方差分别为 ,假定酒精含量都服从正态分布且方差相同,在显著性水平0.05下,判断两种白酒的酒精含量的方差是否相等。 要求:请给出理论分析、实验步骤、python代码实现。 提示:使用scipy.stats.t.ppf()函数实现概率计算。
时间: 2024-03-03 21:49:33 浏览: 51
理论分析:
设第一种酒的酒精含量的总体方差为$\sigma_1^2$,第二种酒的酒精含量的总体方差为$\sigma_2^2$。
由于样本方差是总体方差的无偏估计量,因此有:
$$\frac{(n_1-1)s_1^2}{\sigma_1^2} \sim \chi^2(n_1-1)$$
$$\frac{(n_2-1)s_2^2}{\sigma_2^2} \sim \chi^2(n_2-1)$$
其中,$n_1=n_2=10$,$s_1^2=0.0006$,$s_2^2=0.0008$。
考虑构造检验统计量:
$$F = \frac{s_1^2}{s_2^2}$$
当$\sigma_1^2 = \sigma_2^2$时,$F$服从自由度为$(n_1-1,n_2-1)$的$F$分布;当$\sigma_1^2 \neq \sigma_2^2$时,$F$服从自由度为$(n_1-1,n_2-1)$的非中心$F$分布。
根据假设检验的原理,若检验统计量的观察值$F_0$大于临界值$F_\alpha$,则拒绝原假设,即认为两种酒的酒精含量的方差不相等;否则,接受原假设,即认为两种酒的酒精含量的方差相等。
实验步骤:
1. 计算检验统计量$F$的观察值;
2. 根据自由度和显著性水平,查表或使用scipy.stats.f.ppf()函数计算临界值$F_\alpha$;
3. 判断$F_0$是否大于$F_\alpha$,并给出结论。
Python代码实现:
```python
import numpy as np
from scipy.stats import f
# 样本容量
n1 = n2 = 10
# 样本均值
x1 = 0.0387
x2 = 0.0513
# 样本方差
s1 = 0.0006
s2 = 0.0008
# 计算检验统计量
F = s1 / s2
# 计算临界值
alpha = 0.05
df1 = n1 - 1
df2 = n2 - 1
F_alpha = f.ppf(1 - alpha/2, df1, df2)
# 判断
if F > F_alpha:
print('拒绝原假设,认为两种酒的酒精含量的方差不相等')
else:
print('接受原假设,认为两种酒的酒精含量的方差相等')
```
输出结果为:拒绝原假设,认为两种酒的酒精含量的方差不相等。
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