《質(zhì)量工程師 抽樣檢驗(yàn)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《質(zhì)量工程師 抽樣檢驗(yàn)(101頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第五章 概率統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)內(nèi)容o概率的基礎(chǔ)知識(shí)o統(tǒng)計(jì)的基本概念o回歸分析第一節(jié)概率的基礎(chǔ)知識(shí)o事件及其概率o二項(xiàng)分布與正態(tài)分布一、事件及其概率(一)隨機(jī)現(xiàn)象o確定性現(xiàn)象o隨機(jī)現(xiàn)象隨機(jī)現(xiàn)象 o結(jié)果至少兩個(gè)o結(jié)果不確定隨機(jī)現(xiàn)象的樣本空間o樣本空間o樣本點(diǎn)每個(gè)結(jié)果o包括隨機(jī)事件的所有結(jié)果o樣本空間至少包含兩個(gè)樣本點(diǎn)要求o會(huì)識(shí)別隨機(jī)現(xiàn)象o會(huì)計(jì)算樣本空間的所有樣本點(diǎn)例題(例題摘自上海質(zhì)量雜志社出版的2007年輔導(dǎo)資料和課后練習(xí)題)o下列不是隨機(jī)現(xiàn)象的是:商店開門時(shí)間 每天維修電視的數(shù)量 抽取100件產(chǎn)品出現(xiàn)的不合格品數(shù) 飲料的罐裝重量 一包香煙包含尼古丁的數(shù)量(二)隨機(jī)事件o由隨機(jī)現(xiàn)象的某些樣本點(diǎn)組成o樣本空
2、間的一個(gè)子集o可用集合表示o也可用語言表示 擲嗀子樣本空間=1 2 3 4 5 6 隨機(jī)事件:點(diǎn)數(shù)小于7點(diǎn) 點(diǎn)數(shù)大于等于2點(diǎn) 點(diǎn)數(shù)大于7點(diǎn) 隨機(jī)事件點(diǎn)數(shù)小于7點(diǎn)o包含樣本點(diǎn) 1,2,3,4,5,6o必然事件o包括所有樣本點(diǎn)o樣本空間的最大子集o用表示隨機(jī)事件點(diǎn)數(shù)大于7o不包含樣本點(diǎn) o不可能事件o樣本空間的最小子集o用表示隨機(jī)事件點(diǎn)數(shù)大于等于2點(diǎn)o包含樣本點(diǎn) 2,3,4,5,6o其中任意樣本點(diǎn)發(fā)生o隨機(jī)事件A發(fā)生隨機(jī)事件的維恩圖A要求o能找到樣本空間所有的樣本點(diǎn)o能找到任一隨機(jī)事件的樣本點(diǎn)oP115例題隨機(jī)事件的關(guān)系o包含o互不相容o相等(三)事件的運(yùn)算o對(duì)立事件 o事件的并o事件的交 對(duì)立事
3、件o事件A o對(duì)立事件 A不發(fā)生o兩者構(gòu)成樣本空間o的對(duì)立事件是A事件的并 o事件Ao事件BoAUB包括A和B的所有樣本點(diǎn)oA與B至少一個(gè)發(fā)生oA或者BoAUB=A+B-AB事件的交o事件Ao事件Bo兩個(gè)事件共同的樣本點(diǎn)oA和B共同發(fā)生oAB oAB要求o識(shí)別事件件關(guān)系o會(huì)事件間運(yùn)算(四)事件的概率o隨機(jī)事件發(fā)生的可能性的大小o用P(A)表示o大于等于0小于等于1 o發(fā)生可能性越小 概率越小 概率定義o有大量穩(wěn)定的重復(fù)試驗(yàn)on次重復(fù)試驗(yàn)o事件A發(fā)生k次o概率近似為nkAP)(概率的性質(zhì)oP()=0oP()=1oP(A)在0和1之間o互不相容的事件的并的概率 P(AUB)=P(A)+P(B)o對(duì)
4、立事件的概率o獨(dú)立事件的交的概率 P(AB)=P(A)P(B))(1)(APAP樣本空間及其概率ooP()=1 例題o一批產(chǎn)品有4個(gè)不合格品,抽到不合格品的概率不合格品數(shù) X 0 1 2 3 4 概率P(x)0.1 0.2 0.3 0.3 0.1o抽到2到4個(gè)不合格品的概率o不合格品大于2的概率例題oX 0 1 2 3 4oP 0.1 0.3 0.2 0.1 oP(X=4)oP(0X3)二、二項(xiàng)分布與正態(tài)分布(一)隨機(jī)變量及其分布o(jì)隨機(jī)變量o隨機(jī)變量的分布隨機(jī)變量o表示隨機(jī)現(xiàn)象結(jié)果的變量oX、Y表示oX、y表示隨機(jī)變量的取值o離散型變量o連續(xù)型變量 離散型變量o用自然數(shù)表示o有限個(gè)取值點(diǎn)離散型
5、變量o進(jìn)店人數(shù)o電視機(jī)故障數(shù)o桌面的瑕疵點(diǎn)o玻璃上的氣泡數(shù)連續(xù)型變量o取值為一個(gè)范圍 o壽命在1000到2000小時(shí)o取值有小數(shù)連續(xù)型變量o工人工資o企業(yè)利潤(rùn)o產(chǎn)品尺寸o產(chǎn)品重量隨機(jī)變量的分布o(jì)隨機(jī)變量的取值是什么 從包含4個(gè)不合格品的產(chǎn)品批中抽取10個(gè)產(chǎn)品出現(xiàn)的不合格品數(shù) 0 1 2 3 4 o取值的概率為多少o概率和為1 離散型隨機(jī)變量的分布o(jì)離散變量oX 0 1 2 3 4 oP(x)0.12 0.32 0.13 0.21oP(1X4)=oP(X=3)=離散隨機(jī)變量o二項(xiàng)分布連續(xù)型變量的分布o(jì)用概率密度函數(shù)表示o概率密度曲線在x軸上方o概率密度曲線與x軸圍城的面積為1o橫坐標(biāo)是變量X的取
6、值范圍,X在范圍上取值連續(xù)型分布o(jì)正態(tài)分布隨機(jī)變量分布的特征數(shù)o均值 表示分布中心o方差和標(biāo)準(zhǔn)差 表示散布程度,標(biāo)準(zhǔn)差越大,分散程度越大(二)二項(xiàng)分布o(jì)條件:n次重復(fù)試驗(yàn) 獨(dú)立試驗(yàn) 結(jié)果有兩個(gè) 成功概率p 不成功概率為1-p二項(xiàng)分布o(jì)表示方法b(n,p)o概率計(jì)算 oE(X)=npoVar(x)=np(1-p)xnxppxnXP)1()((三)正態(tài)分布o(jì)概率密度函數(shù)公式o正態(tài)分布形狀o兩個(gè)重要的參數(shù)o標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布o(jì)分位數(shù)o概率計(jì)算o不合格品率的計(jì)算o正態(tài)分布的性質(zhì)正態(tài)分布o(jì)最常用的分布o(jì)大量加工數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布 概率密度公式和意義o概率密度公式o取值從-到+o概率密度與X軸形成的面積表示取值范
7、圍內(nèi)的概率 正態(tài)分布形狀o對(duì)稱分布 兩個(gè)重要的參數(shù)o均值 決定分布位置o標(biāo)準(zhǔn)差 決定分布的形狀 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布o(jì)中心為0o標(biāo)準(zhǔn)差為1o概率密度函數(shù)正態(tài)分布的分位數(shù)u0.9=1.2820.10.9分位數(shù)ou0.5=0ou0.25=-u0.75ou0.1=-u0.9正態(tài)分布的概率計(jì)算oXN(10,2)oU=不合格品率的計(jì)算op129第二節(jié) 統(tǒng)計(jì)的基本概念o樣本與統(tǒng)計(jì)量o參數(shù)估計(jì)一、樣本與統(tǒng)計(jì)量(一)總體和個(gè)體o研究對(duì)象的全體 總體:可以是對(duì)象的全體 指標(biāo)的全體 總體是唯一的 總體指標(biāo)往往是未知(參數(shù))總體分布研究總體內(nèi)容o總體構(gòu)成范圍o總體數(shù)據(jù)取值范圍o總體分布(正態(tài)、二項(xiàng)等)o總體均值(位置)o總
8、體方差(分散程度)(二)樣本 o隨機(jī)性o獨(dú)立性o樣本個(gè)數(shù)有多個(gè)o樣本數(shù)據(jù)已知的,形成統(tǒng)計(jì)量o樣本指標(biāo)是隨機(jī)變量o用統(tǒng)計(jì)量推斷總體參數(shù)(三)統(tǒng)計(jì)量與抽樣分布o(jì)統(tǒng)計(jì)量 由樣本數(shù)據(jù)計(jì)算得到 不含未知參數(shù)(四)常用統(tǒng)計(jì)量o描述中心位置的統(tǒng)計(jì)量o描述分散程度的統(tǒng)計(jì)量有序樣本o從小到大排列o表示方法x(1)描述中心位置的樣本統(tǒng)計(jì)量o樣本均值o樣本中位數(shù)樣本均值o計(jì)算p132o廣泛使用o反映集中位置的指標(biāo)o 樣本中位數(shù)o有序樣本o中間位置上的數(shù)值描述分散程度的樣本統(tǒng)計(jì)量o反映數(shù)據(jù)的差異o樣本極差o樣本方差和標(biāo)準(zhǔn)差樣本極差o由兩個(gè)端點(diǎn)值計(jì)算o信息利用不充分樣本方差o由離差計(jì)算得到o應(yīng)用更廣泛(五)樣本數(shù)據(jù)的整
9、理o頻數(shù)分布表o直方圖頻數(shù)分布表的步驟o極差(數(shù)據(jù)范圍)R 最大值-最小值o根據(jù)樣本量確定組數(shù)K(經(jīng)驗(yàn)值)o確定組距h=R/Ko確定組限和組中值o計(jì)算頻數(shù)和頻率o作圖 直方圖類型o頻數(shù)直方圖o頻率直方圖直方圖圖示 o橫坐標(biāo)為測(cè)量值,標(biāo)出組限o縱坐標(biāo)為頻數(shù)或頻率(等距分組時(shí))o縱坐標(biāo)為頻數(shù)(頻率)/組距的值(不等距分組)直方圖的作用o分析數(shù)據(jù)的分布情況直方圖形狀o對(duì)稱形(很多測(cè)量型數(shù)據(jù)服從)o偏態(tài)(單側(cè)公差、操作習(xí)慣、挑選后)o孤島(生產(chǎn)條件發(fā)生變化)o平頂形(生產(chǎn)條件緩慢變化、多種生產(chǎn)條件混合)o雙峰形(兩種生產(chǎn)條件)二、參數(shù)估計(jì)o點(diǎn)估計(jì)o無偏性概念o正態(tài)總體的無偏性(一)點(diǎn)估計(jì)o用樣本統(tǒng)計(jì)量
10、估計(jì)總體參數(shù)(二)無偏性概念o 每次估計(jì)會(huì)有偏差o但平均偏差為0任何總體的無偏估計(jì)o樣本均值是總體均值的無偏估計(jì)o樣本方差是總體方差的無偏估計(jì)o樣本標(biāo)準(zhǔn)差不是總體標(biāo)準(zhǔn)差的無偏估計(jì)(三)正態(tài)總體的無偏估計(jì)o總體均值的無偏估計(jì) 樣本均值和樣本中位數(shù)o樣本方差是總體方差的無偏估計(jì)o樣本標(biāo)準(zhǔn)差不是總體標(biāo)準(zhǔn)差的無偏估計(jì)o總體標(biāo)準(zhǔn)差的無偏估計(jì)有兩個(gè) 用樣本標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)s/c4 用樣本極差估計(jì)R/d2正態(tài)總體總體均值的無偏估計(jì)o均值使用了全部信息,更有效o中位數(shù)計(jì)算簡(jiǎn)單on=1,2時(shí),兩者相同正態(tài)總體方差的估計(jì)o是所有無偏估計(jì)中最有效的正態(tài)總體標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)on=2時(shí)兩個(gè)估計(jì)相同o用標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)利用了全部信息更有
11、效o用極差估計(jì)簡(jiǎn)單o樣本量大于10用標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)三、正態(tài)概率紙o特殊的坐標(biāo)紙o橫坐標(biāo)等間隔o縱坐標(biāo)按標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布計(jì)算正態(tài)概率紙的作用o檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否是正態(tài)分布o(jì)求出正態(tài)分布的均值和標(biāo)準(zhǔn)差o對(duì)非正態(tài)分布作正態(tài)轉(zhuǎn)換檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否服從正態(tài)分布步驟o形成有序樣本o計(jì)算累計(jì)概率的估計(jì)值o描點(diǎn)o判斷是否在一條直線上正態(tài)分布估計(jì)正態(tài)總體的均值和標(biāo)準(zhǔn)差o畫出一條直線lo縱軸0.5處畫一條水平線與直線l相交,從交點(diǎn)下垂與橫軸的交點(diǎn)處為均值估計(jì)值o從縱軸0.84處畫一水平線與直線相交,從交點(diǎn)下垂與橫軸的交點(diǎn)是+o橫坐標(biāo)兩點(diǎn)之間是對(duì)非正態(tài)總體的轉(zhuǎn)換o常用的兩個(gè) 對(duì)原始數(shù)據(jù)作對(duì)數(shù)變換y=lnx 對(duì)原始數(shù)據(jù)作倒數(shù)變換y=1/
12、x第三節(jié) 回歸分析o散布圖與相關(guān)系數(shù)o一元線形回歸一、散布圖與相關(guān)系數(shù)相關(guān)關(guān)系(一)散布圖o描述兩變量間的關(guān)系圖圖 9 9-1 1 消消 費(fèi)費(fèi) 與與 收收 入入 的的 相相 關(guān)關(guān) 圖圖0102030405060708090020406080100120可 支 配 收 入消費(fèi)支出(二)相關(guān)系數(shù)o計(jì)算o含義xyxyxxyy相關(guān)系數(shù)的意義op145相關(guān)系數(shù)的檢驗(yàn)o用樣本的相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)總體是否相關(guān)二、一元線性回歸方程一元線性回歸方程o兩個(gè)變量間的關(guān)系表達(dá)式線性方程的假定oX自變量o因變量Y是隨機(jī)變量on組數(shù)據(jù)是獨(dú)立的oY的方差對(duì)所有x相等oY的均值對(duì)x是線性的(一)一元線性回歸方程的求法為回歸系數(shù)為常數(shù)babxay(二)利用回歸方程預(yù)測(cè)00bxay謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH