(a) Anta att Danmarksprojektet inte lyckas hålla budgeten. Vad är då sannolikheten att Sverigeprojektet inte heller lyckas hålla budgeten? Motivera!

Relevanta dokument
27,5 27,6 24,8 29,2 27,7 26,6 26,2 28,0 (Pa s)

FÖRELÄSNING 8:


FÖRELÄSNING 7:

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration, annars är det detta datum som gäller:

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration, annars är det detta datum som gäller:

Provmoment: Tentamen 6,5 hp Ladokkod: A144TG Tentamen ges för: TGMAI17h, Maskiningenjör - Produktutveckling. Tentamensdatum: 28 maj 2018 Tid: 9-13

Resultat till ett försök är ofta ett tal. Talet kallas en stokastisk variabel (kortare s. v.).

TMS136. Föreläsning 13

Tentamentsskrivning: Matematisk Statistik med Metoder MVE490 1

TENTAMEN I GRUNDLÄGGANDE STATISTIK FÖR EKONOMER

Samplingfördelningar 1

TMS136. Föreläsning 11

Tentamen i TMA321 Matematisk Statistik, Chalmers Tekniska Högskola.

Föreläsning 12: Regression

Del I. Uppgift 1 För händelserna A och B gäller att P (A) = 1/4, P (B A) = 1/3 och P (B A ) = 1/2. Beräkna P (A B). Svar:...

Lektionsanteckningar 11-12: Normalfördelningen

Avd. Matematisk statistik

TENTAMEN I STATISTIKENS GRUNDER 2

TMS136: Dataanalys och statistik Tentamen

TT091A, TVJ22A, NVJA02 Pu, Ti. 50 poäng

Tentamen i statistik (delkurs C) på kursen MAR103: Marina Undersökningar - redskap och metoder.

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

LÖSNINGSFÖRSLAG TILL TENTAMEN I MATEMATISK STATISTIK

4.1 Grundläggande sannolikhetslära

Avd. Matematisk statistik

TT091A, TVJ22A, NVJA02 Pu, Ti. 50 poäng

Kapitel 7 Samplingfördelningar och Centrala gränsvärdessatsen

, s a. , s b. personer från Alingsås och n b

Tentamen i Statistik, STA A10 och STA A13 (9 poäng) 4 juni 2004, kl

Tentamen i Sannolikhetslära och statistik Kurskod S0008M

Föreläsning 3. NDAB02 Statistik; teori och tillämpning i biologi

0 om x < 0, F X (x) = c x. 1 om x 2.

Avd. Matematisk statistik

Sannolikheten för att barnet skall få blodgrupp A0 A0 1/2 AA 1 AB 1/2 Övriga 0

Tentamen MVE300 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen i Statistik, STA A10 och STA A13 (9 poäng) 26 april 2004, klockan

Uppgift a b c d e Vet inte Poäng

(a) på hur många sätt kan man permutera ordet OSANNOLIK? (b) hur många unika 3-bokstavskombinationer kan man bilda av OSANNO-

Tentamentsskrivning: Matematisk Statistik med Metoder MVE490 1

Tentamen i Statistik, STA A10 och STA A13 (9 poäng) 16 januari 2004, kl

Kap 6: Normalfördelningen. Normalfördelningen Normalfördelningen som approximation till binomialfördelningen

TMS136. Föreläsning 10

LINKÖPINGS UNIVERSITET TENTA 92MA31, 92MA37, 93MA31, 93MA37 / STN 2 9GMA05 / STN 1

Bestäm med hjälp av en lämplig och välmotiverad approximation P (X > 50). (10 p)

Avd. Matematisk statistik

Betrakta kopparutbytet från malm från en viss gruva. För att kontrollera detta tar man ut n =16 prover och mäter kopparhalten i dessa.

Lösningsförslag till Matematisk statistik LKT325 Tentamen

Tentamen MVE300 Sannolikhet, statistik och risk

Avd. Matematisk statistik

Del I. Uppgift 1 Låt A och B vara två oberoende händelser. Det gäller att P (A) = 0.4 och att P (B) = 0.3. Bestäm P (B A ). Svar:...

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Föreläsning 12: Repetition

0 om x < 0, F X (x) = x. 3 om 0 x 1, 1 om x > 1.

(a) Avgör om A och B är beroende händelser. (5 p) (b) Bestäm sannolikheten att A inträffat givet att någon av händelserna A och B inträffat.

Tentamen i Matematisk Statistik, 7.5 hp

TENTAMEN I STATISTIKENS GRUNDER 2

Matematisk statistik TMS064/TMS063 Tentamen

F3 Introduktion Stickprov

F9 Konfidensintervall

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

F14 HYPOTESPRÖVNING (NCT 10.2, , 11.5) Hypotesprövning för en proportion. Med hjälp av data från ett stickprov vill vi pröva

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

(b) Bestäm sannolikheten att minst tre tåg är försenade under högst tre dagar en given vecka.

Avd. Matematisk statistik

Statistik för teknologer, 5 poäng Skrivtid:

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

Tentamen i matematisk statistik (9MA241/9MA341, STN2) kl 08-12

Diskussionsproblem för Statistik för ingenjörer

Tentamen den 11 april 2007 i Statistik och sannolikhetslära för BI2

Tentamen i Statistik, STA A10 samt STA A13 9p 24 augusti 2005, kl

Uppgift 3: Den stokastiska variabeln ξ har frekvensfunktionen 0 10 f(x) =

b) Beräkna sannolikheten för att en person med språkcentrum i vänster hjärnhalva är vänsterhänt. (5 p)

Standardfel (Standard error, SE) SD eller SE. Intervallskattning MSG Staffan Nilsson, Chalmers 1

1. En kontinuerlig slumpvariabel X har följande täthetsfunktion (för någon konstant k). f.ö.

MS-A0509 Grundkurs i sannolikhetskalkyl och statistik Exempel, del II

Några extra övningsuppgifter i Statistisk teori

Tentamen MVE301 Sannolikhet, statistik och risk

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

4 Diskret stokastisk variabel

Analys av medelvärden. Jenny Selander , plan 3, Norrbacka, ingång via den Samhällsmedicinska kliniken

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

Lösningar till tentamen i Matematisk Statistik, 5p

Tentamen i Sannolikhetslära och statistik Kurskod S0008M

Matematisk statistik TMS063 Tentamen

Hypotesprövning. Andrew Hooker. Division of Pharmacokinetics and Drug Therapy Department of Pharmaceutical Biosciences Uppsala University

8 Inferens om väntevärdet (och variansen) av en fördelning

Tentamen i Statistik, STA A10 och STA A13 (9 poäng) Måndag 14 maj 2007, Kl

Tentamen MVE302 Sannolikhet och statistik

Formel- och tabellsamling i matematisk statistik

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

Lufttorkat trä Ugnstorkat trä

Föreläsning 5. Kapitel 6, sid Inferens om en population

Tentamen i Statistik, STA A13 Deltentamen 2, 5p 21 januari 2006, kl

TENTAMEN I STATISTIKENS GRUNDER 1

Tentamen i Tillämpad Matematik och statistik för IT-forensik. Del 2: Statistik 7.5 hp

Matematikcentrum 1(6) Matematisk Statistik Lunds Universitet MASB11 - Biostatistisk grundkurs VT2014, lp3. Laboration 2. Fördelningar och simulering

Tentamen i Matematisk statistik Kurskod S0001M

Uppgift 3 Vid en simuleringsstudie drar man 1200 oberoende slumptal,x i. Varje X i är likformigt fördelat mellan 0 och 1. Dessa tal adderas.

Transkript:

TENTAMEN: Statistik och sannolikhetslära (LMA10) Tid och plats: 08:30-1:30 den augusti 016, SB Hjälpmedel: Typgodkänd miniräknare, formelblad Betygsgränser: 3: 1 poäng, 4: 18 poäng, 5: 4 poäng. Maximalt antal poäng: 30 poäng Telefonvakt: Anna Johnning 1. Ett företag har två stora projekt: ett i Sverige och ett i Danmark. Låt SS och DD beteckna händelserna att Sverige- respektive Danmarksprojektet håller sig inom budget. Anta att händelserna SS och DD är oberoende av varandra, och att PP(SS) = 0.4 samt PP(DD) = 0.7. (a) Anta att Danmarksprojektet inte lyckas hålla budgeten. Vad är då sannolikheten att Sverigeprojektet inte heller lyckas hålla budgeten? Motivera! Sökt är sannolikheten för att Sverigeprojektet inte håller budget, SS CC, givet att Danmarksprojektet inte höll budget, DD CC, PP(SS CC DD CC ) Eftersom händelserna SS och DD är oberoende av varandra så påverkas inte sannolikheten för att SS inträffar av huruvida DD inträffat eller inte. Alltså är sannolikheten för att Sverigeprojektet inte håller budgeten, PP(SS CC DD CC ) = PP(SS CC ) = 1 PP(SS) = 1 0.4 = 0.6 (b) Vad är sannolikheten att minst ett av projekten lyckas hålla budgeten? Givet i uppgiften är följande: PP(SS) = 0.4 PP(DD) = 0.7 Sökt är sannolikheten att minst ett projekt lyckas, alltså PP(SS eeeeeeeeee DD) = PP(SS DD) PP(SS DD) = PP(SS) + PP(DD) PP(SS DD) Eftersom händelserna SS och DD är oberoende av varandra, kan vi beräkna sannolikheten för att båda inträffar enligt, PP(SS ooooh DD) = PP(SS DD) = PP(SS)PP(DD) PP(SS DD) = PP(SS) + PP(DD) PP(SS)PP(DD) = 0.4 + 0.7 0.4 0.7 = 0.8 (c) Givet att minst ett av de två projekten håller budgeten, vad är då sannolikheten att endast Sverigeprojektet håller budgeten? Sökt är sannolikheten att SS men inte DD inträffar, givet att SS DD inträffat, PP(SS DD CC SS DD)

Venn-diagramet nedan illustrerar problemet. Givet att minst ett av projekten lyckades hålla budget (lila), vad är sannolikheten att det endast var Sverigeprojektet som lyckades (grönt)? S DD S DD PP(SS DD CC SS DD) = PP SS DDCC (SS DD) = PP(SS) PP(SS)PP(DD) = PP SS DDCC = 0.4 0.4 0.7 0.8 = PP(SS) PP(SS DD) = 0.146 = (d) Är SS och DD disjunkta? Motivera! (1p) Om de två händelserna hade varit disjunkta betyder det att båda inte kan inträffa, SS DD = (tomma mängden) PP(SS DD) = PP(SS ooooh DD) = 0 Sannolikheten för att någon av händelserna inträffar hade då kunnat beräknas enligt, PP(SS DD) = PP(SS) + PP(DD) = 0.4 + 0.7 = 1.1 > 1 Eftersom summan av sannolikheterna för de individuella händelserna är större än 1 kan alltså händelserna i detta fall inte vara. I uppgift a) har vi dessutom konstaterat att PP(SS DD) = 0.8 1.1. För att testa om starttiden, TT, för förlossningar är kontinuerligt och uniformt fördelade över dygnets delar, noterades vid ett sjukhus under ett halvår starttid för födslar från slumpmässigt valda mödrar. Totalt genomfördes 1186 förlossningar under denna period. Dygnets 4 timmar delades in i fyra delar: natt (kl 00-06), förmiddag (kl 06-1), eftermiddag (kl 1-18), och kväll (kl 18-00). Använd resultatet nedan för att testa om tiden för förlossningsstart, TT, rimligtvis är uniformt fördelad över dygnet, alltså TT~UUUUUUUUUUUUUU(0, 4). Signifikansnivån skall vara αα = 0.05. (4p) Starttid, TT Antal födslar 00 TT < 06 417 06 TT < 1 87 1 TT < 18 184 18 TT < 4 98 Sätt upp nollhypotes för fördelningen som skall testas, HH 0 : TT~UUUUUUUUUUUUUU(0, 4) HH 1 : TT är inte uniformt fördelad på intervallet (0, 4)

Sätt upp χχ -tabell över observerade värden för TT, och förväntade värden givet att HH 0 är sann. Stickprovsstorleken är NN = 417 + 87 + 184 + 98 = 1186. ii OO ii EE ii (beräkning av sannolikheterna, se nedan) 00 TT < 06 417 NN PP[00 TT < 06] = 1186 0.5 = 96.5 06 TT < 1 87 NN PP[06 TT < 1] = 1186 0.5 = 96.5 1 TT < 18 184 NN PP[1 TT < 18] = 1186 0.5 = 96.5 18 TT < 4 98 NN PP[18 TT < 4] = 1186 0.5 = 96.5 Summa 1186 1186 För en kontinuerlig slumpvariabel som är uniformt fördelad över intervallet (x, y) ges sannolikheten att hamna i intervallet (a, b) av integralen av frekvensfunktionen, bb bb PP[aa TT bb] = ff(tt)dddd = 1 dddd = 1 aa aa bb dddd = 1 [tt] bb yy xx yy xx aa yy xx tt=aa = bb aa yy xx PP[00 TT < 06] = 6 0 4 0 PP[06 TT < 1] = 1 6 4 0 PP[1 TT < 18] = 18 1 4 0 PP[18 TT < 4] = 4 18 4 0 Ingen av de förväntade värdena är EE ii < 5, alltså behöver inga kategorier slås samman. Antalet kategorier är därmed kk = 4. ii OO ii EE ii (OO ii EE ii ) /EE ii 00 TT < 06 417 96.5 (417 96.5) 96.5 = 48.9 06 TT < 1 87 96.5 (87 96.5) 96.5 = 0.304 1 TT < 18 184 96.5 (184 96.5) 96.5 = 4.6 18 TT < 4 98 96.5 (98 96.5) 96.5 = 0.00758 Summa 1186 1186 91.9 Det beräknade värdet på summan χχ 0 = ii=1 (OO ii EE ii ) /EE ii = 91.8 kk Signifikansnivån är enligt uppgiften αα = 0.05. Kritiskt värde för χχ 0 fås från χχ -tabellen där Area to the Right of the Critical Value of χχ 0 är αα = 0.10 och antalet frihetsgrader är dddd = kk 1 = 4 1 = 3, χχ 0.05,3 = 7.815 Eftersom det beräknade värdet är större än det kritiska värdet, χχ 0 > χχ 0.05,3, förkastas nollhypotesen och vi kan dra slutsatsen av att X inte är uniformt fördelat över intervallet (0, 4).

3. Under lunchrusningen kl 1:00-1:30 anländer XX gäster till Café&Le medan YY gäster kommer till Lilli&Sushi. Både XX och YY är Poisson-fördelade med väntevärden μμ XX = 6 respektive μμ YY = 3 gäster/minut. Hur många fler lunchbesökare förväntas ha anlänt till Café&Le jämfört med Lili&Sushi kl 1:18, alltså vad är den förväntade differensen i antalet gäster mellan de två restaurangerna detta klockslag? Givet i uppgiften är väntevärdena, och därmed fördelningsparametrarna, för XX och YY, μμ XX = λλ XX = 6 gäster/minut μμ YY = λλ YY = 3 gäster/minut Låt AA beteckna antalet gäster som anlänt till Café&Le kl 1:18, och BB antalet gäster som anlänt till Lilli&Sushi samma tidpunkt. Sökt är väntevärdet för differensen mellan dessa, EE[AA BB] = EE[AA] EE[BB] För att finna parametrarna för AA och BB behöver vi skala om parametrarna för XX och YY, λλ AA = λλ XX 18 = 6 18 = 108 gäster/18 minuter λλ BB = λλ YY 18 = 3 18 = 54 gäster/18 minuter Den förväntade skillnaden i antal gäster kl 1:18 är alltså, EE[AA BB] = EE[AA] EE[BB] = λλ AA λλ BB = 108 54 = 54 4. Antag att avstånden mellan bilar på en landsväg (i ena riktningen) är oberoende och exponential-fördelade med väntevärde 80 meter. (a) Tänk dig att du befinner dig i en bil på denna väg. Vilken approximativ fördelning har avståndet till den femtionde bilen framför dig? Vilken/vilka parametrar har denna fördelning? Motivera! Låt XX beteckna avståndet mellan två bilar på landsvägen. Givet i uppgiften är att avstånden är oberoende samt att, XX~EEEEEE(λλ) EE[XX] = 80 mm Låt YY beteckna avståndet mellan dig och den femtionde bilen framför dig, 50 YY = ii=1 XX ii Eftersom avstånden mellan bilarna är oberoende av varandra och nn = 50 är stort kan vi använda centrala gränsvärdessatsen som säger att YY är approximativt normalfördelad med, YY~NNNNNNNNNNNN(μμ YY, ) μμ YY = nnμμ XX = nnσσ XX

För exponentialfördelade slumpvariabler, som XX, ges väntevärde och varians av, EE[XX] = μμ XX = 1 = 80 mm λλ VVVVVV(XX) = σσ XX = 1 = μμ λλ XX = 80 = 6400 Alltså kommer avståndet till den femtionde bilen framför dig approximativt ha följande väntevärde och standardavvikelse, μμ YY = nnμμ XX = 50 80 = 4000 mm = nnσσ XX = 50 6400 = 565.7 Avståndet fram till den femtionde bilen kommer därmed ha följande approximativa fördelning, YY~NNNNNNNNNNNN(4000, 565.7) (b) Vad är sannolikheten att avståndet till den femtionde bilen är mellan 4 km och 4. km? Sökt är sannolikheten att YY~NNNNNNNNNNNN(4000, 565.7) är mellan 4000 och 400 m, PP[4000 YY 400] Använd väntevärde och varians för YY för att normera, PP[4000 YY 400] = PP 4000 μμ YY = PP 4000 4000 565.7 = PP[0 ZZ 0.35] YY μμ YY YY μμ YY 400 μμ YY = 400 4000 = 565.7 ZZ är standardnormalfördelad med väntevärde 0 och standardavvikelse 1, ZZ = YY μμ YY ZZ~NNNNNNNNNNNN(0, 1) Använd fördelningsfunktionen samt tabellsamlingen för att få fram sökt sannolikhet, PP[4000 YY 400] = PP[0 ZZ 0.35] = PP[ZZ 0.35] PP[ZZ 0] = = Φ(0.3536) Φ(0) = 0.6368 0.5 = 0.1368 5. För att testa nötningsmotsåndet hos en asfaltstyp utförs ett slitagetest på 8 provkroppar. Den totala volymen bortslitet material uppmättes och följande resultat erhölls (cm 3 ). 17. 19.4 17.7 17.7 18.1 0.9 16.4 16.0 Anta att observationerna är oberoende och dragna från en normalfördelning. (a) Punktskatta väntevärdet μμ för volymen bortslitet material. Ett (väntevärdesriktigt) sätt att punktskatta väntevärdet μμ är att beräkna stickprovsmedelvärdet, μμ = xx = 1 nn (17. + 19.4 + 17.7 + 17.7 + 18.1 + 0.9 + 16.4 + 16.0) = 17.9 nn ii=1 xx ii = 1 8

(b) Bestäm ett 95% tvåsidigt konfidensintervall för väntevärdet. Ett 100(1 αα) %-igt konfidensintervall för väntadevärdet av X, när standardavvikelsen är okänd ges av, XX ± tt dddd,αα/ ss nn Stickprovsstandardavvikelsen ss beräknas, ss = 1 nn (xx nn 1 ii=1 ii xx ) = 1 nn xx nn 1 ii=1 ii nnxx = = 1 8 1 (17. + 19.4 + 17.7 + 17.7 + 18.1 + 0.9 + 16.4 + 16.0 ) 8 17.9 = = 1 (588.16 570.445 = 1.59 7 Stickprovsstorleken n=8, så vi har df=8-1=7 frihetsgrader. Signifikansgraden ges av, 100(1 αα) = 95 αα = 1 95 100 = 0.05 Med hjälp av tabellsamling finner vi, tt dddd,αα/ = tt 7,0.05 =.365 Vi får därmed följande tvåsidiga 95% konfidensintervall för μμ, 17.9.365 1.59 8, 17.9 +.365 1.59 8 = [16.6, 19.3] 6. När en leverans av pennor anländer till en försäljare väljs 10 slumpmässigt ut för att testas. Testet utförs så att varje testad penna läggs tillbaka innan nästa penna slumpvis väljs ut så att proportionen defekta pennor alltid är samma. För att en leverans skall accepteras får som mest en av de testade pennorna vara defekt. Om mer än en penna är defekt sänds hela leveransen tillbaka till leverantören. (a) Vad är sannolikheten att en leverans accepteras om % av pennorna i en leverans är defekta? Givet i uppgiften är följande, Ett fixt antal upprepade försök, nn = 10 pennor väljs slumpmässigt. Varje penna kan klassas som antingen defekt eller inte defekt. Återläggningen av varje penna innan nästa väljs gör att försöken är identiska och oberoende. Om % av pennorna är defekta i en leverans är sannolikheten att en slumpmässigt vald penna är defekt samma genom hela testet, pp = 0.0. Låt XX beteckna antalet av de testade pennorna som var defekta, XX~BBBBBBBBBBBBBBBB(10, 0.0)

Sökt är sannolikheten att en leverans accepteras, PP[XX 1] = PP[XX = 0] + PP[XX = 1] Sannolikhetsfunktionen för binomialfördelade slumpvariaber ges av, PP[XX = kk] = nn kk ppkk (1 pp) nn kk = 10 kk 0.0kk 0.98 10 kk PP[XX 1] = 10 0 0.00 0.98 10 + 10 1 0.01 0.98 9 = = 1 1 0.98 10 + 10 0.0 0.98 9 = 0.984 (b) Låt XX beteckna antalet av de testade pennorna som var defekta. Om VVVVVV(XX) = 0.475, hur stor andel av hela leveransen är då defekt? Givet i uppgiften är att, VVVVVV(XX) = 0.475 Vi har redan konstaterat att, XX~BBBBBBBBBBBBBBBB(10, 0.0) För en binomialfördelad slupvariabel ges variansen av, VVVVVV(XX) = nnnn(1 pp) = 0.475 Antalet pennor som väljs är fortfarande nn = 10. Sökt är andelen defekta pennor, vilket är det samma som sannolikheten att dra en defekt penna slumpmässigt, alltså pp. 10pp(1 pp) = 0.475 pp pp = 0.475 10 pp = 1 ± 1 0.0475 = 0.5 ± 0.45 4 Alltså är antingen 5% eller 95% av pennorna defekta.