Zadanie 1 |
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<-- na zajęciach |
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W pewnym województwie przeprowadzono badanie cen benzyny bezołowiowej 95-oktanowej.W próbie losowej 15 stacji benzynowych uzyskano następujące ceny (zł): |
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5,28 |
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5,35 |
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5,55 |
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X- cena benzyny |
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5,72 |
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X~N(m,σ) |
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5,38 |
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5,94 |
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m- średnia cena benzyny w populacji, czy w całym województwie |
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5,72 |
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m=? |
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5,36 |
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5,29 |
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5,95 |
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5,82 |
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5,94 |
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n=15 |
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5,39 |
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5,59 |
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5,68 |
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Wcześniejsze badania wykazały, że rozkład badanej zmiennej losowej jest w przybliżeniu normalny. |
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Oszacuj średnią cenę benzyny we wszystkich stacjach paliw w tym województwie: |
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a) metodą punktową |
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b) metodą przedziałową na poziomie ufności 90% |
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c) ile stacji paliw należy zbadać, aby na poziomie ufności 90% oszacować średnią cenę benzyny z błędem szacunku nie przekraczającym 10 groszy? |
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Rozwiązanie |
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a) estymacja punktowa |
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n= |
15 |
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średnia próby |
5,60 |
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odchylenie standardowe próby |
0,25 |
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błąd standarowy średniej |
0,06 |
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m= |
5,60 |
+/- |
0,06 |
Średnia cena benzyny w całym województwie wynosi 5,60 zł z błędem standardowym 0,6 zł |
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b) estymacja przedziałowa |
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lewy koniec przedziału |
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prawy koniec przedziału |
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poziom ufności= |
0,9 |
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α= |
0,1 |
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talfa,v= |
1,76131013577489 |
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od |
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do |
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połowa długości przedziału (d)= |
0,112115006766185 |
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5,49 |
<m< |
5,71 |
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Interpretacja: |
Z prawdopodobieństwem 0,9 ufamy, że średnia cena benzyny w populacji jest wyższa niż 5,49 a niższa niż 5,71. Dokładność tego oszacowania wynosi 0,11 zł |
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c) minimalna liczebność próby |
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Odp.: |
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a) 4,2 +/- 0,06 |
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b) (4,09; 4,31) |
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nmin = |
19 |
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c) 19 |
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Zadanie 2 |
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<--- Praca domowa |
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Pewien dom handlowy chce ustalić przeciętną wielkość sprzedaży. Wylosowano 100 klientów i obliczono dla tych klientów średnią sprzedaży 1680 zł i odchylenie standardowe 1270 zł. |
a) Oszacować średnią wielkość sprzedaży z prawdopodobieństwem 0,9. |
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b) Ilu należy wylosować klientów, aby średnią sprzedaży oszacować z błędem szacunku nie przekraczającym 100 zł (przy tym samym poziomie ufności)? |
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Odp.: a) (1471,1; 1888,9); b) 437 |
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a) |
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ufność = |
208,896410622837 |
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n= |
100 |
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lewy koniec= |
1471,10358937716 |
prawy koniec= |
1888,9 |
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x- = |
1680 |
zł |
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m=(1471,1;188,9) |
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s= |
1270 |
zł |
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1-α= |
0,9 |
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1471,10358937716 |
<m< |
1888,89641062284 |
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α= |
0,1 |
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1-α/2 = |
0,95 |
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uα= |
1,645 |
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błąd standardowy= |
127 |
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b) |
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błąd szacunku= |
100 |
zł |
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n= |
436,38 |
437 |
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Zadanie 3 |
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<--- Praca domowa |
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Dwukilowe puszki z farbą napełniane są przy pomocy aparatu dozującego. Chcemy oszacować nieznaną średnią wagę zawartości puszek. Wiemy, że rozkład wagi farby w puszce jest normalny. Wylosowano 9 puszek otrzymując następujące wagi farby w tych puszkach: 200,8, 199,0, 198,6, 197,8, 200,2, 199,8, 200,5, 197,5 198,8 (dag). Przyjąć współczynnik ufności 0,95. Jak liczna powinna być próba, aby przy tym samym poziomie ufności oszacować średnią wagę puszek z dokładnością do 0,2 dag? |
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Odp.: (198,32; 200,12); 184 |
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200,8 |
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ufność= |
0,95 |
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199,0 |
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α= |
0,05 |
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198,6 |
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n= |
9 |
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lewy kraniec= |
198,320241955853 |
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197,8 |
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v= |
8 |
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prawy kraniec= |
200,12 |
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200,2 |
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średnia = |
199,222 |
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199,8 |
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odchylenie standardowe z próbki= |
1,1734 |
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200,5 |
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standardowy błąd średniej z próbki= |
0,3911 |
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m=(198,32;200,12) |
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197,5 |
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198,8 |
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talfa,v= |
2,3060 |
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nmin = |
183,052890207053 |
ok.184 |
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Zadanie 4 |
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<-- na zajęciach (dokończyć w domu) |
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Czas rozwiązywania testu matematycznego jest zmienną losową o rozkładzie N(m, σ). Zbadano 8 osobową grupę uczniów otrzymując wyniki (w minutach): 25, 16, 12, 10, 12, 21, 25, 20. Należy ocenić zróżnicowanie czasu rozwiązywania tego testu w całej zbiorowości uczniów. W tym celu oszacować metodą przedziałową odchylenie standardowe czasu rozwiązywania tego testu w całej populacji uczniów. Przyjąć współczynnik ufności 0,9. |
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Rozwiązanie |
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L.p. |
czas |
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1 |
25 |
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n = |
8 |
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2 |
16 |
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wariancja próby (nieobciążona) = |
35,7 |
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3 |
12 |
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4 |
10 |
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poziom ufności= |
0,9 |
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5 |
12 |
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α= |
0,1 |
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6 |
21 |
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v = |
7 |
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7 |
25 |
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8 |
20 |
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χ2alfa/2,v= |
14,0671404493402 |
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χ21-alfa/2,v= |
2,16734990929806 |
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17,7630273117605 |
< σ2 < |
115,290567032126 |
z P= |
0,9 |
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Odp.: (4,2; 10,7) |
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4,21462066048185 |
< σ < |
10,7373445056087 |
z P= |
0,9 |
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Interpretacja: |
Z ufnością 90% wierzymy, że odchylenie standardowe |
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długości pisania testu wynosi |
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od 4,2 do 10,7 |
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Zadanie 6 |
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<-- na zajęciach (dokończyć w domu) |
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W ośrodku szkolenia kierowców OK wśród 200 uczestników kursu na prawo jazdy 28-miu z nich zdało egzamin „za pierwszym razem”. |
Oszacuj odsetek wszystkich uczestników tego kursu zdających egzamin przy pierwszym podejściu |
a) metodą punktową |
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b) metodą przedziałową na poziomie ufności 0,96 |
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c) jak liczna powinna być próba, aby przy tym samym poziomie ufności oszacować ten odsetek z dokładnością do 2%? |
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Rozwiązanie |
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a) estymacja punktowa |
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n= |
200 |
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ni= |
28 |
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w= |
0,14 |
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błąd standardowy wskaźnika struktury= |
0,024535688292771 |
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p= |
0,14 |
+/- |
0,025 |
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a) estymacja przedziałowa |
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w= |
0,14 |
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1-α= |
0,96 |
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α= |
0,04 |
1-α/2= |
0,98 |
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ualfa= |
2,05374891063182 |
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|
połowa długości przedziału (d)= |
0,05039014310288 |
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0,09 |
<p< |
0,19 |
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Interpretacja: |
Ufamy w 96% że za pierwszym razem zda |
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od 9% do 19% zdających |
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c) minimalna liczebność próby |
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Odp.: a) 0,14 +/- 0,025; b) 0,09; 019; c) 1270 |
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u2α= |
4,2178845879214 |
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d= |
0,02 |
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nmin= |
1270 |
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Zadanie 7 |
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<--- Praca domowa |
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W pewnym zakładzie produkcyjnym należy oszacować udział (%) pracowników poniżej 25-go roku życia (pracownicy młodzi). Badając próbę 100 osób okazało się, że 18% spośród nich liczy mniej niż 25 lat. |
a) Oszacować wartość poszukiwanego parametru przyjmując poziom ufności 0,9. |
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b) Jak liczna powinna być próba, aby przy tym samym poziomie ufności dokładność oszacowania nie przekroczyła 1%? |
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Odp.: a) (0,12; 0,24); b) 3994 |
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a) |
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b) |
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n= |
100 |
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u2α= |
2,70554345409541 |
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ni= |
18 |
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d= |
0,01 |
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w= |
0,18 |
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|
błąd standardowy wskaźnika struktury= |
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nmin= |
3993,38 |
ok. 3994 |
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1-α= |
0,9 |
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α= |
0,1 |
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1-α/2= |
0,95 |
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uα= |
1,64485362695147 |
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lewy koniec |
0,12 |
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prawy koniec |
0,24 |
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pÎ |
(0,12;0,24) |
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Zadanie 8 |
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<--- Praca domowa |
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Firma reklamowa przeprowadziła sondaż telefoniczny wśród 169 osób. Spośród badanych 48 osób zapamiętało ostatni slogan reklamowy związany z wprowadzeniem nowego produktu na rynek. |
a) Z 90% wiarygodnością oszacować procent widzów TV, którzy zapamiętali tekst reklamy. |
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b) Jak liczna powinna być próba, aby oszacować procent widzów, którzy zapamiętali tekst reklamy z dokładnością 2 razy większą? |
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Odp.: a) (0,22; 0,34); b) wskazówka: d=0,03 |
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a) |
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b) |
u2α= |
2,70554345409541 |
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n= |
169 |
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d= |
0,03 |
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ni= |
48 |
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w= |
0,284 |
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nmin= |
611,32 |
ok. 612 |
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błąd standardowy struktury wskaźnika= |
0,0347 |
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1-α= |
0,9 |
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α= |
0,1 |
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1-α/2= |
0,95 |
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uα= |
1,64485362695147 |
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lewy koniec |
0,23 |
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prawy koniec |
0,34 |
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pÎ |
(0,23;0,34) |
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Zadanie 11 |
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W pewnym supermarkecie zmierzono czas obsługi (w s) 90 losowo wybranych klientów i uzyskano następujące wyniki: |
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Czas obsługi |
Liczba klientów |
xi |
xini |
xi-śr. |
(xi-śr.)2 |
(xi-śr.)2ni |
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0-40 |
18 |
20 |
360 |
-57,8 |
3338,3 |
60088,9 |
a) |
średnia= |
77,8 |
|
b) |
s= |
48,8 |
|
c) |
n= |
90 |
40-80 |
40 |
60 |
2400 |
-17,8 |
316,0 |
12642,0 |
|
|
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|
v= |
89 |
|
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ni= |
73 |
80-120 |
15 |
100 |
1500 |
22,2 |
493,8 |
7407,4 |
|
s2= |
2377,03 |
|
|
1-α= |
0,95 |
|
|
w= |
0,8 |
120-160 |
10 |
140 |
1400 |
62,2 |
3871,6 |
38716,0 |
|
s= |
48,8 |
|
|
α= |
0,05 |
|
|
1-α= |
0,9 |
160-200 |
5 |
180 |
900 |
102,2 |
10449,4 |
52246,9 |
|
sx= |
5,1 |
|
|
1-α/2= |
0,975 |
|
|
α= |
0,1 |
200-240 |
2 |
220 |
440 |
142,2 |
20227,2 |
40454,3 |
|
1-α= |
0,9 |
|
|
α/2= |
0,025 |
|
|
1-α/2= |
0,95 |
suma |
90 |
- |
7000 |
- |
38696,3 |
211555,6 |
|
α= |
0,1 |
|
|
χ2α/2= |
116,99 |
|
|
uα= |
1,64485362695147 |
|
|
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1-α/2= |
0,95 |
|
|
χ21-α/2= |
64,8 |
|
|
sw= |
0,041259325752989 |
|
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uα= |
1,645 |
|
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lewy kraniec |
69,325 |
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lewy kraniec |
42,5 |
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lewy kraniec |
0,74 |
|
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prawy kraniec |
86,231 |
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prawy kraniec |
57,1 |
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prawy kraniec |
0,88 |
|
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mÎ |
(69,3;86,2) |
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σÎ |
(42,5;57,1) |
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a) oszacuj metodą punktową i przedziałową średni czas obsługi klientów w tym supermarkecie. Przyjmij poziom ufności 0,90. |
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b) oszacuj metodą punktową i przedziałową odchylenie standardowe czasu obsługi klientów w tym supermarkecie. Przyjmij poziom ufności 0,95. |
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c) oszacuj metodą punktową i przedziałową odsetek klientów tego supermarketu obsługiwanych w czasie nie przekraczającym 120 sekund (poziom ufności 0,90). |
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Odp.: a) 77,8; (69,3; 86,2), b) 48,8; (42,3; 56,7) |
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Zadanie 12 |
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W badaniu marketingowym, losowo wybranym klientkom pewnej firmy kosmetycznej zadano pytanie "Czy są zdecydowane kupować nowy produkt tej firmy?" |
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Wyniki badania reprezentatywnej próby klientek przedstawiają się następująco: |
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Odpowiedź |
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Na poziomie ufności 0,95 oszacuj przedziałowo odsetek klientek tej firmy kosmetycznej, które: |
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|
tak |
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a) zdecydują się kupować nowy produkt |
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nie wiem |
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b) nie mają zdania. |
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nie wiem |
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
nie |
|
|
1-α= |
0,95 |
|
α= |
0,05 |
|
uα= |
1,95996398454005 |
|
|
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|
|
nie |
|
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n= |
125 |
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1-α/2= |
0,975 |
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|
|
|
|
|
|
tak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
tak |
|
|
a) |
|
|
|
|
b) |
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nie wiem |
|
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ni= |
48 |
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ni= |
37 |
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|
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|
|
nie |
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|
w= |
0,384 |
|
|
|
w= |
0,296 |
|
|
|
|
|
|
|
|
tak |
|
|
sw= |
0,043501172397994 |
|
|
|
sw= |
0,040829793043806 |
|
|
|
|
|
|
|
|
nie wiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
tak |
|
|
lewy koniec |
0,30 |
|
|
|
lewy koniec |
0,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
nie |
|
|
prawy koniec |
0,47 |
|
|
|
prawy koniec |
0,38 |
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|
|
nie |
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pÎ |
(0,30;0,47) |
|
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pÎ |
(0,22;0,38) |
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|
|
|
tak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tak |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nie wiem |
|
|
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|
|
|
|
nie wiem |
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
nie |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nie wiem |
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
nie |
|
|
|
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|
|
nie |
|
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|
|
nie |
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