LØSNING, EKSAMEN I STATISTIKK, TMA4240, DESEMBER Anta at sann porøsitet er r. Måling med utstyret gir da X n(x; r, 0,03).

Like dokumenter
TMA4245 Statistikk Eksamen mai 2017

Oppgave 1. (i) Hva er sannsynligheten for at det øverste kortet i bunken er et JA-kort?

Løsningsforsalg til første sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2018

TMA4240 Statistikk Høst 2009

H 1 : µ 1 µ 2 > 0. t = ( x 1 x 2 ) (µ 1 µ 2 ) s p. s 2 p = s2 1 (n 1 1) + s 2 2 (n 2 1) n 1 + n 2 2

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

TMA4240 Statistikk Høst 2015

X = 1 5. X i, i=1. som vil være normalfordelt med forventningsverdi E( X) = µ og varians Var( X) = σ 2 /5. En rimelig estimator for variansen er

) = P(Z > 0.555) = > ) = P(Z > 2.22) = 0.013

Løsningsforslag ST1101/ST6101 kontinuasjonseksamen 2018

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG TMA4240 STATISTIKK 5.august 2004

LØSNINGSFORSLAG TILEKSAMEN I FAG TMA4240/TMA4245 STATISTIKK 10. august 2005

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Kap. 9: Inferens om én populasjon

Kap. 9: Inferens om én populasjon

TALLSVAR. Det anbefales at de 9 deloppgavene merket med A, B, teller likt uansett variasjon i vanskelighetsgrad. Svarene er gitt i << >>.

Emnenavn: Eksamenstid: 4 timer. Faglærer: Hans Kristian Bekkevard

Repetisjon; 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, og Repetisjon; 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, og 9.10

5 y y! e 5 = = y=0 P (Y < 5) = P (Y 4) = 0.44,

Løsningsforslag Oppgave 1

Estimering 1 -Punktestimering

Estimering 1 -Punktestimering

TMA4240 Statistikk Høst 2016

Emnenavn: Metode 1, statistikk deleksamen. Eksamenstid: 4 timer. Faglærer: Bjørnar Karlsen Kivedal

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2011

Kap. 9: Inferens om én populasjon. Egenskaper ved t-fordelingen. ST0202 Statistikk for samfunnsvitere. I Kapittel 8 brukte vi observatoren

Oppgave 1 a) Minste kvadraters metode tilpasser en linje til punktene ved å velge den linja som minimerer kvadratsummen. x i (y i α βx i ) = 0, SSE =

TMA4240 Statistikk Høst 2016

Introduksjon. Hypotesetesting / inferens (kap 3) Populasjon og utvalg. Populasjon og utvalg. Populasjonsvarians

Oppgaven består av 9 delspørsmål, A,B,C,., som anbefales å veie like mye, Kommentarer og tallsvar er skrevet inn mellom <<.. >>.

Løsningsforsalg til første sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2015

Oppgave 1 Hardheten til en bestemt legering er undersøkt med åtte målinger og resultatene ble (i kg/mm 2 ) som i tabellen til høyre.

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Kontinuerlige tilfeldige variable, intro. Kontinuerlige tilfeldige variable, intro.

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2008 Kp. 6, del 5

Kort repetisjon fra kapittel 4. Oppsummering kapittel ST0202 Statistikk for samfunnsvitere. Betinget sannsynlighet og trediagram

EKSAMENSOPPGAVE. Mat-1060 Beregningsorientert programmering og statistikk

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG TMA4245 STATISTIKK 6.august 2004

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

Løsning TALM1005 (statistikkdel) juni 2017

0.5 (6x 6x2 ) dx = [3x 2 2x 3 ] 0.9. n n. = n. ln x i + (β 1) i=1. n i=1

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007

Forelesning 4 og 5 Transformasjon, Weibull-, lognormal, beta-, kji-kvadrat -, t-, F- fordeling

TMA4240 Statistikk H2010

TMA4245 Statistikk Eksamen august 2015

TMA4245 Statistikk Eksamen 9. desember 2013

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2006

Econ 2130 Forelesning uke 11 (HG)

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Estimering. Målemodellen. Konfidensintervall, innledning. Kp. 5 Estimering.

Konfidensintervall. Notat til STK1110. Ørnulf Borgan, Ingrid K. Glad og Anders Rygh Swensen Matematisk institutt, Universitetet i Oslo.

ECON240 Statistikk og økonometri

Statistikk og økonomi, våren 2017

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2010 Kp. 6, del 4

Løsningsforslag til eksamen i STK desember 2010

KLMED8004 Medisinsk statistikk. Del I, høst Estimering. Tidligere sett på. Eksempel hypertensjon

Hypotesetesting, del 4

Oppgaver fra boka: X 2 X n 1

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007 Oppsummering

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007 Kp. 6, del 5. Hypotesetesting, del 5

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Kontinuerlige tilfeldige variable, intro. Kontinuerlige tilfeldige variable, intro.

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Kontinuerlige tilfeldige variable, intro. Kontinuerlige tilfeldige variable, intro.

Løsningsforslag ST2301 øving 3

Kapittel 8: Estimering

2. Hypotesetesting i ulike sitausjoner: i. for forventingen, μ, i målemodellen med normalantakelse og kjent varians, σ 2.

ST1201 Statistiske metoder

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007 Kp. 6, del 2

Oppgaver fra boka: Med lik men ukjent varians antatt har vi fra pensum at. t n1 +n 2 2 under H 0 (12 1) (12 1)

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2006 Kp. 6, del 5

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2008 Kp. 6, del 5

Estimering og hypotesetesting. Estimering og hypotesetesting. Estimering og hypotesetesting. Kapittel 10. Ett- og toutvalgs hypotesetesting

Estimering 2. -Konfidensintervall

Estimering og hypotesetesting. Estimering og hypotesetesting. Estimering og hypotesetesting. Kapittel 10. Ett- og toutvalgs hypotesetesting

Kapittel 7: Noen viktige sannsynlighetsfordelinger

211.7% 2.2% 53.0% 160.5% 30.8% 46.8% 17.2% 11.3% 38.7% 0.8%

Forventningsverdi. MAT0100V Sannsynlighetsregning og kombinatorikk

Rep.: generelle begrep og definisjoner Kp. 10.1, 10.2 og 10.3

Mer om utvalgsundersøkelser

UNIVERSITETET I OSLO

ST1201 Statistiske metoder

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Kp. 5 Estimering. Målemodellen.

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2012

Forelesning Moment og Momentgenererende funksjoner

TMA4240/4245 Statistikk 11. august 2012

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Estimering. Målemodellen. Sannsynlighetsregning med statistikk. Kp. 5 Estimering.

f(x)dx = F(x) = f(u)du. 1 (4u + 1) du = 3 0 for x < 0, 2 + for x [0,1], 1 for x > 1. = 1 F 4 = P ( X > 1 2 X > 1 ) 4 X > 1 ) =

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 5 oppgaver, hvor vekten til hver oppgave er angitt i prosent i oppgaveteksten. Alle oppgavene skal besvares.

Kapittel 7: Noen viktige sannsynlighetsfordelinger

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007

TMA4240 Statistikk 2014

Sammendrag i statistikk

Eksamen REA3028 S2, Våren 2012

Høgskolen i Telemark Avdeling for estetiske fag, folkekultur og lærerutdanning BOKMÅL 12. desember 2008

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren Noen viktige sannsynlighetsmodeller. Binomisk modell. Kp. 3 Diskrete tilfeldige variable

TMA4240 Statistikk Høst 2016

UNIVERSITETET I OSLO

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007 Kp. 6, del 4. Hypotesetesting, del 4

Oversikt, del 5. Vi har sett på styrkefunksjon for ensidige tester. Eksempler (styrke, dimensjonering,...) Eksempler fra slutten av forrige uke

8 (inkludert forsiden og formelsamling) Tegne- og skrivesaker, kalkulator, formelsamling (se vedlagt).

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Løsningsforslag for andre obligatoriske oppgave i STK1100 Våren 2007 Av Ingunn Fride Tvete og Ørnulf Borgan

Introduksjon. Hypotesetesting / inferens (kap 3) Populasjon og utvalg. Populasjon og utvalg. Populasjonsvarians

Transkript:

LØSNING, EKSAMEN I STATISTIKK, TMA440, DESEMBER 006 OPPGAVE 1 Ata at sa porøsitet er r. Målig med utstyret gir da X (x; r, 0,03). a) ( ) X r P(X > r) P 0,03 > 0 P(Z > 0) 0,5. ( X r P(X r > 0,05) P 0,03 > 0,05 ) P(Z > 1,67) 0,0475. 0,03 For de som tolket feile som absoluttverdi (som også er rimelig) ( X r P( X r > 0,05) P > 0,05 ) P( Z > 1,67) 0,0950. 0,03 0,03 Ata at X 1 og X er uavhegig idetisk fordelt (uif). Da er X 1 (X 1+X ) ( x; r, 0,03/ ). P( X r > 0,05) P ( X r 0,03/ > 0,05 ) 0,03/ P(Z >,357) 0,009. For de som tolket avviket som absoluttverdi (som også er rimelig) ( P( X X r r > 0,05) P 0,03/ > 0,05 ) 0,03/ P( Z >,357) 0,0184. b) X 1, X,...,X 5 er uif (x; 0,15, σ). De beste (mest effektive) forvetigsrette estimatore er σ 1 5 5 (X i 0,15). Dette er sasylighetsmaksimerigsestimatore. (NB: µ 0,15 er kjet!) Vi har at σ σ 5 ( ) 5 σ σ Xi 0,15 σ 5 Zi V 5 χ 5. Uttrykket er kji-kvadratfordelt ( chi-square ) med 5 frihetsgrader. ( ) 5 σ E E(V σ 5 ) 5 dvs ( ) 5 σ Var Var(V 5 ) 5 10 dvs σ 5 σ E( σ ) 5, og dermed E( σ ) σ. 5 σ 4 Var( σ ) 10, og dermed Var( σ ) 0,4σ 4. 1

95%-kofidesitervall for σ : P(χ 5,0,975 < V 5 < χ 5,0,05) 0,95. ) P (χ 5,0,975 < 5 σ σ < χ 5,0,05 0,95, ( ) 5 σ P < σ < 5 σ 0,95. χ 5,0,75 χ 5,0,975 Med σ 0,0177, χ 5,0,05 1,833 og χ 5,0,975 0,831 blir kofidesitervallet for σ [0,0001, 0,00188]. Det tilsvarer kofidesitervall for σ: [0,0110, 0,0434]. OPPGAVE a) A M B K Figur 1: Ve-diagram for hedelsee M, K, A og B. Merk at M og K deler utfallsrommet i to disjukte deler, mes A og B delvis overlapper M, K og hveradre. A B er vertikalt skravert. Vi beytter at vi summerer sasylighet for disjukte hedelser, og at sittee ka skrives ut med betiget sasylighet. P(A K) P(A K)P(K) 0,440 418 63 0,910, 30% av respoetee var kvier som hadde utøvd psykologisk aggresjo mot partere. P(A) P(A M)+P(A K) P(A M)P(M)+P(A K)P(K) 0,7 14 63 0,091 + 0,910 0,3831, +0,440 418 63 38% av respodetee hadde utøvd psykologisk aggresjo mot partere, dvs år vi også ikluderer meee. b) For P(K A) bruker vi egetlig Bayes formel, me beregige over gir oss tallee vi

treger direkte. P(K A) P(K A) P(A) ( ) P(A K)P(K) 0,910 P(A M)P(M) + P(A K)P(K) 0,3831 0,7596. Sasylighete for at skjemaet er fylt ut av e kvie er hele 76%. Dette skyldes dels at flere kvier e me svarte på udersøkelse, dels at større adel kvier e me rapporterte A. For P(A B) bruker vi igje Bayes formel, og bruker at B (A B) (A B). P(A B) P(A B K) + P(A B M) P(A B) P(B) P(B K)P(K) + P(B M)P(M) P(A B K)P(K) + P(A B M)P(M) [P(A B K) + P(A B K)]P(K) + [P(A B M) + P(A B M)]P(M) 0,9 0,6614 + 0,16 0,3386 [0,9 + 0,148] 0,6614 + [0,16 + 0,056] 0,3386 0,6950. Evetuelt ka e selvfølgelig rege ut P(B K) P(A B K) + P(A B K) osv. først, eller til og med rege ut atall persoer i hver kategori og løse oppgave derfra. 70% av respodetee som har opplevd psykologisk aggresjo fra partere, har selv også utøvd psykologisk aggresjo, de resterede 30% er kaskje mer uskyldige offer? c) Hedelse X er biomisk fordelt hvis: hvert skjema ka karakteriseres som suksess (S) eller fiasko (S ) - ige tvilstilfeller, det er et fiksert atall 418 skjema i udersøkelse, hvor suksessee telles i X, sasylighete for S, P(S K) er de samme for hvert skjema fylt ut av e kvie; vi ka altså ikke på forhåd dele buke i skjema hvor vi tror det er mage S og skjema med få S, besvarelsee er uavhegige; respodetee har ikke påvirket hveradre. Dette er rimelige atakelser, så vi bruker biomisk fordelig for X (og Y ). Hvis adele x/ fra udersøkelse gjelder hele populasjoe (av kvielige studeter i heterogee parforhold), er p X x/ 38/418. Die fem veier atas trukket tilfeldig med biomisk fordelig som over, med p P(S K) 38/418 0,0909. (Altså, ca. 1 av 10 har opplevd seksuell aggresjo fra parter.) 5 gir puktsasylighete ( ) 5 P(X 1) 1 P(X 0) 1 p 0 (1 p) 5 0 1 (1 0,0909) 5 0,3790 38%. 0 d) Vi ka tilærme biomisk til ormal hvis p X > 5 og (1 p X ) > 5 og tilsvarede mp Y > 5 og m(1 p Y ) > 5. De miste av disse ser ut til å være mp Y, me m p Y 10 er stor ok. 3

Var( p X ) Var(X/) Var(X)/ p X (1 p X )/ p X (1 p X )/. Var( p Y ) Var(Y/m) Var(Y )/m mp Y (1 p Y )/m p Y (1 p Y )/m. Evetuelt ka e legge til at vi har et gjeomsitt av idikatorvariabler, og at setralgreseteoremet gir at X p X N(0, 1) år og tilsvarede for p Y og m. bp px (1 p X )/ E rimelig estimator for adele S hvis H 0 er sa er p X+Y setter vi i p p X p Y p 0,0759 i variasuttrykkee. +m 38+10 63 0,0759. Dermed Med H 0 : p X p Y og H 1 : p X p Y har vi e tosidig hypotesetest. Testobservatore er p X p Y, som uder H 0 har forvetigsverdi p X p Y 0 og varias σ p X (1 p X )/+ p Y (1 p Y )/m p(1 p)(1/+1/m) 0,03. Vi aksepterer H 0 hvis observatore haver mellom z α/ σ og z α/ σ. Med α 0,05 blir akseptområdet p X p Y < 1,645 0,03 0,0366. Vi har p X p Y 38/418 10/14 0,044, som er utefor akseptområdet. Dermed forkastes H 0 på sigifikasivå 0.05, og vi er eige med rapporte. (Det er gru til å tro at flere kvier opplever seksuell aggresjo fra si malige parter e motsatt.) Vi har altså fått z obs bp X bp Y 1,9841. Arealet over dee verdie i stadard 0,03 ormalfordelige er halvparte av p-verdie, side vi har e tosidig test. σ 0,044 P-verdi P(Z > 1,9841) P(Z < 1,9841) 0,039+0,033 0,047 4,7%. Bruk av σ p X (1 p X )/ + p Y (1 p Y )/m gir omtret samme resultat. Merk at dette er e dårligere approksimasjo av σ uder H 0. OPPGAVE 3 a) f α x Figur : Skisse av sasylighetstetthete f(x; α, β). Sasylighetsmaksimerig for β følger ormal prosedyre, me e bør huske at x i α for 4

alle x i. { 0, hvis mist é x i < α, L(α, β; x 1,...,x ) 1 β e (xi α)/β, ellers. Λ(α, β; x 1,...,x ) l(β) Λ β β + x i α β. x i α, år alle x i α. β Λ 0 for β β og stokastiske variabler for måligee x β i gir β 1 (X i α) X α, hvor X er gjeomsittet X 1 X i. b) L x mi α Figur 3: Skisse av likelihoodfuksjoe som fuksjo av α. Vi vet at α > 0 fra oppgave, fuksjoe vokser ekspoesielt i starte, og at de blir ull hvis α er større e grese defiert av miste X-verdi. Poeget er at fuksjoe ikke er deriverbar mhp α i toppuktet, så vi ka ikke derivere og sette lik ull som før. Oppgave krever ikke at dee figure er med. Vi skal altså fie e α som maksimerer { 0, hvis mist é xi < α, L(α, β; x 1,...,x ) ( ) [ P ] exp x i α, ellers. 1 β Det er klart at vi må velge α mi(x i ), ellers er L 0 fra de første lija i de delte forskrifte. De adre lija blir størst hvis α er så stor som mulig. Derfor maksimeres L av α mi(x 1,...,X ). 5 β

Sasylighetsmaksimerigsestimatore for β har vi fra forrige oppgave. Side α er ukjet må vi prøve β X α. For å fie forvetigsverdie til α, brukes trasformasjoe Z i X i α. Dette skyver fordelige itil adreakse, slik at vi får e stadard ekspoesialfordelig med parameter β. Hitet sier at mi(z 1,...,Z ) har forvetigsverdi β/. De miste X-verdie er α større e de miste Z-verdie, side X i Z i + α også for de i-e som gir mist X i. Dermed er E( α) α + β/, og ikke forvetigsrett. Forvetigsverdie til X er α + β, det er jo bare e valig ekspoesialfordelig med forvetig β som er flyttet α til høyre på x-akse. Forvetigsverdie til X er E( X) 1 E(X i) E(X i ) α + β. Hvis vi bytter ut α med α i uttrykket for estimatore, blir forvetigsverdie E( β) E( X) E( α) α + β E( α) β(1 + 1 ) + 1 β. Dee er heller ikke forvetigsrett. Her ka vi fikse estimatore for β ved å gage med /(+1), og deretter justere estimatore for α. Vi vil demostrere e ae framgagsmåte (som gir samme resultat). Trekk fra β/ i estimatore for α. Da blir α forvetigsrett hvis β er forvetigsrett. Til samme har vi da to likiger som gjelder for forvetigsrette estimatorer: α mi(x 1,...,X ) β, β X α. Dette likigssystemet ka løses, og vi eder opp med α β 1 mi(x 1,..., X ) 1 1 X, 1 ( X mi(x 1,..., X )) 1 1 X i 1 mi(x 1,...,X ). Til slutt bør vi forsikre oss om at metode over faktisk gir forvetigsrette estimatorer: E( α) 1 E(mi(X 1,...,X )) 1 E( X) 1 1 (α + β ) 1 (α + β) α, 1 E( β) 1 1 E(X i ) 1 E(mi(X 1,...,X )) 1 (α + β) 1 1 (α + β ) β. 6