2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Вероятность попадания в заданный интервал
Сообщение03.01.2022, 22:58 


09/11/19
146
Прошу проверить правильность решения задачи.

Задача
При числе измерений $n=1$ и доверительной вероятности $P=0.95$ относительная неопределённость измерения некой характеристики составляет $\delta=15\%$. Закон распределения нормальный. Найти:
1) вероятность, с которой доверительный интервал от $50$ до $\infty$ накрывает истинное значение измеряемой величины, если результат единичного измерения равен $46$;
2) вероятность, с которой доверительный интервал от $50$ до $\infty$ накрывает истинное значение измеряемой величины, если результат единичного измерения равен $52$;
3) вероятность, с которой доверительный интервал от $50$ до $\infty$ накрывает истинное значение измеряемой величины при двух результатах единичных измерений: $46$ и $52$;
4) левую границу $Z$ доверительного интервала от $Z$ до $\infty$, который с доверительной вероятностью $P=0.05$ накрывает истинное значение измеряемой величины при двух результатах единичных измерений: $46$ и $52$.

Решение
1) Стандартное отклонение равно $\sigma=\frac{\delta}{100}\cdot\bar{x}\cdot\frac{\sqrt{n}}{1.96}=\frac{15}{100}\cdot46\cdot\frac{\sqrt{1}}{1.96}=3.52.$ Вероятность равна $\int\limits_{50}^{\infty}\frac{1}{3.52\cdo\sqrt{2\pi}}\cdot\exp(\frac{-(x-46)^2}{2\cdot3.52^2})dx=0.1279.$
2) Стандартное отклонение равно $\sigma=\frac{\delta}{100}\cdot\bar{x}\cdot\frac{\sqrt{n}}{1.96}=\frac{15}{100}\cdot52\cdot\frac{\sqrt{1}}{1.96}=3.98.$ Вероятность равна $\int\limits_{50}^{\infty}\frac{1}{3.98\cdo\sqrt{2\pi}}\cdot\exp(\frac{-(x-52)^2}{2\cdot3.98^2})dx=0.6924.$
3) Стандартное отклонение равно $\sigma=\frac{\delta}{100}\cdot\bar{x}\cdot\frac{\sqrt{n}}{1.96}=\frac{15}{100}\cdot49\cdot\frac{\sqrt{2}}{1.96}=5.30.$ Вероятность равна $\int\limits_{50}^{\infty}\frac{1}{5.30\cdo\sqrt{\pi}}\cdot\exp(\frac{-(x-49)^2}{1\cdot5.30^2})dx=0.3949.$
4) Величину $Z$ в интеграле $\int\limits_{Z}^{\infty}\frac{1}{5.30\cdo\sqrt{\pi}}\cdot\exp(\frac{-(x-49)^2}{1\cdot5.30^2})dx=0.05$ нашёл путём подбора значений $Z$. Величина $Z=55.17$.
P.S. Можно ли интерпретировать интервал от $55.17$ до $\infty$ как «с вероятностью $95\%$ истинное значение измеряемой величины меньше значения $Z=55.17$»? Понятно, что истинное значение измеряемой величины - это константа, то есть величина неслучайная. Однако из результатов измерений ($46$ и $52$) разве не следует, что истинное значение измеряемой величины скорее лежит в интервале от $-\infty$ до $55.17$, чем в интервале от $55.17$ до $\infty$?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания в заданный интервал
Сообщение05.01.2022, 14:55 


09/11/19
146
igor_ivanov в сообщении #1545028 писал(а):
относительная неопределённость измерения некой характеристики составляет

На всякий случай уточню. Под «некой характеристикой» имелась ввиду истинная масса объекта. Но не вдаваясь в подробности, можно сказать проще – матожидание.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания в заданный интервал
Сообщение05.01.2022, 15:06 


20/03/14
12041
igor_ivanov в сообщении #1545206 писал(а):
Под «некой характеристикой» имелась ввиду истинная масса объекта. Но не вдаваясь в подробности, можно сказать проще – матожидание.

Это совсем не одно и то же. Боюсь, Вы усугубили ситуацию.
igor_ivanov в сообщении #1545028 писал(а):
относительная неопределённость

Определение?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания в заданный интервал
Сообщение05.01.2022, 15:50 


09/11/19
146
Lia в сообщении #1545207 писал(а):
Определение?

Относительная неопределённость измерения $\delta=\frac{U(P)\cdot\sigma_{rel}}{\sqrt{n}}=\frac{U(P)\cdot\sigma_{abs}\cdot100}{\sqrt{n}\cdot\bar{x}}$, где $U(P)$ - квантиль нормального распределения (коэффициент охвата) для доверительной вероятности $P$, $\sigma_{rel}$ - относительное стандартное отклонение, $n$ - число измерений, $\sigma_{abs}$ - стандартное отклонение, $\bar{x}$ - среднее арифметическое результатов единичных измерений, $100$ - перевод из долей единицы в проценты.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания в заданный интервал
Сообщение05.01.2022, 16:01 


20/03/14
12041
igor_ivanov в сообщении #1545212 писал(а):
относительное стандартное отклонение,

А это что за зверь?
Ваша тема висит преимущественно из-за терминологии.
Какому пособию Вы следуете? Источник.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вероятность попадания в заданный интервал
Сообщение05.01.2022, 19:38 


09/11/19
146
Относительное стандартное отклонение $\sigma_{rel}=\frac{\sigma_{abs}\cdot100}{\bar{x}}$.
Примеры использования данного термина: 1) А.В. Гармаш "Метрологические основы аналитической химии", издание 4, 2017 год (стр. 9); 2) ГОСТ Р 52473-2005 "Спирт этиловый из пищевого сырья" (таблица Б.1).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group