TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

Like dokumenter
TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

TMA4245 Statistikk Eksamen august 2014

TMA4245 Statistikk Eksamen desember 2016

Eksamensoppgåve i TMA4240 Statistikk

TMA4240 Statistikk 2014

EKSAMEN I TMA4245 STATISTIKK Tysdag 21. mai 2013 Tid: 09:00 13:00 (Korrigert )

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgåve i ST0103 Brukarkurs i statistikk

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Kapittel 8: Tilfeldige utvalg, databeskrivelse og fordeling til observatorar, Kapittel 9: Estimering

Eksamensoppgåve i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Om eksamen. Never, never, never give up!

TMA4245 Statistikk Eksamen august 2014

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG TMA4240 STATISTIKK Mandag 12. desember 2011

EKSAMENSOPPGAVE. «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark/ 4 sider med egne notater. Godkjent kalkulator.

Eksamensoppgåve i TMA4245 Statistikk

Om eksamen. Never, never, never give up!

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Eksamensoppgåve i TMA4240 / TMA4245 Statistikk

TMA4240 Statistikk Høst 2009

i=1 x i = og 9 x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x

Eksamensoppgåve i Løsningsskisse TMA4245 Statistikk

Oppgave 1. X 1 B(n 1, p 1 ) X 2. Vi er interessert i forskjellen i andeler p 1 p 2, som vi estimerer med. p 1 p 2 = X 1. n 1 n 2.

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

Eksamensoppgave i ST0103 Brukerkurs i statistikk

TMA4240 Statistikk Høst 2007

TMA4240 Statistikk Høst 2015

Høgskolen i Telemark. Institutt for økonomi og informatikk FORMELSAMLING Statistikk I. Til bruk ved eksamen. Per Chr. Hagen

TMA4240 Statistikk Høst 2015

Forelesing 27 Oppsummering. Torstein Fjeldstad Institutt for matematiske fag, NTNU

TMA4240 Statistikk Høst 2016

Kapittel 2: Hendelser

Fasit for tilleggsoppgaver

TMA4245 Statistikk. Innlevering 3. Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

Løsningsforslag, eksamen statistikk, juni 2015

EKSAMENSOPPGAVE Georg Elvebakk NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladd sammen med besvarelsen

Løsningsforslag Eksamen i Statistikk SIF5060 Aug 2002

HØGSKOLEN I STAVANGER

Løsningsforslag til andre sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2010

TMA4240 Statistikk Høst 2018

TMA4240 Statistikk Høst 2016

TMA4240 Statistikk Høst 2009

EKSAMEN I EMNE TMA4245 STATISTIKK

n n i=1 x2 i n x2 n i=1 Y i og x = 1 n i=1 (x i x)y i = 5942 og n T = i=1 (x i x) 2 t n 2

EKSAMEN I FAG TMA4240 STATISTIKK

EKSAMEN I FAG TMA4240/TMA4245 STATISTIKK Lørdag 10. august 2013

TMA4240 Statistikk Høst 2015

Løsningsforslag eksamen 27. februar 2004

TMA4240 Statistikk Høst 2016

Siden vi her har brukt første momentet i fordelingen (EX = EX 1 ) til å konstruere estimatoren kalles denne metoden for momentmetoden.

TMA4240 Statistikk Høst 2008

i x i

Eksamensoppgave i TMA4240 / TMA4245 Statistikk

for x 0 F X (x) = 0 ellers Figur 1: Parallellsystem med to komponenter Figur 2: Seriesystem med n komponenter

Løsning eksamen desember 2017

EKSAMENSOPPGAVE STA-1001.

Kapittel 10: Hypotesetesting

TMA4240 Statistikk H2010

Utfordring. TMA4240 Statistikk H2010. Mette Langaas. Foreleses uke 40, 2010

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Løsningsforslag til eksamen i TMA4245 Statistikk 7. juni 2007

α =P(type I feil) = P(forkast H 0 H 0 er sann) =1 P(220 < X < 260 p = 0.6)

EKSAMEN I TMA4240 Statistikk

FORMELSAMLING TIL STK1100 OG STK1110

Observatorar og utvalsfordeling. Torstein Fjeldstad Institutt for matematiske fag, NTNU

UNIVERSITETET I OSLO

FORMELSAMLING TIL STK1100 OG STK1110

Eksamensoppgåve i ST0103 Brukarkurs i statistikk

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgåve i TMA4255 Anvendt statistikk

Eksamensoppgave i TMA4245 Statistikk

ST0202 Statistikk for samfunnsvitere

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

TMA4240 Statistikk Høst 2009

ST0202 Statistikk for samfunnsvitere

A) B) 400 C) 120 D) 60 E) 10. Rett svar: C. Fasit: ( 5 6 = 60. Hvis A, B, C er en partisjon av utfallsrommet S, så er P (A B) lik.

Eksamensoppgave i Løsningsskisse TMA4240 Statistikk

TMA4240 Statistikk Høst 2009

Hypotesetesting. Formulere en hypotesetest: Når vi skal test om en parameter θ kan påstås å være større enn en verdi θ 0 skriver vi dette som:

TMA4240 Statistikk H2010 (20)

Eksamensoppgave i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgave 1. . Vi baserer oss på at p 47 1 og p 2 er tilnærmet normalfordelte (brukbar tilnærming). Vi har tilnærmet at (n 1 = n 2 = 47)

Estimatorar. Torstein Fjeldstad Institutt for matematiske fag, NTNU

Statistisk inferens (kap. 8) Hovedtyper av statistisk inferens. ST0202 Statistikk for samfunnsvitere

> 6 7 ) = 1 Φ( 1) = = P (X < 7 X < 8) P (X < 8) < ) < ) = Φ(2) =

EKSAMEN I TMA4255 ANVENDT STATISTIKK

6.5 Normalapproksimasjon til. binomisk fordeling

Eksamensoppgåve i ST1201/ST6201 Statistiske metoder

Statistisk inferens (kap. 8) Hovedtyper av statistisk inferens. ST0202 Statistikk for samfunnsvitere

Andre sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2010

EKSAMEN I TMA4245 Statistikk

Gruvedrift. Institutt for matematiske fag, NTNU. Notat for TMA4240/TMA4245 Statistikk

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

Løsningsforslag statistikkeksamen desember 2014

Transkript:

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag TMA4240 Statistikk Eksamen desember 15 Oppgave 1 La den kontinuerlege stokastiske variabelen X ha fordelingsfunksjon (sannsynstettleik gjeve ved { θ x (θ+1 for x > 1 f(x = (1.1 0 ellers, der θ > 0. Denne fordelinga er ein populær model dersom X er eit normalisert mål på velstand i ein populasjon. a Finn den kumulative fordelingsfunksjonen til X, F (x = P (X x. La θ = 1.16 og rekn ut P (X 2, P (X > 4, og P (X > 4 X > 2. La X 1, X 2,..., X n vere eit tilfeldig utval (uavhengige og identisk fordelte stokastiske variablar frå ein populasjon som føljer f(x i likning (1.1. b Utlei sannsynsmaksimeringsestimatoren (the maximum likelihood estimator for θ. Oppgave 2 a La X og Y vere to uavhengige normalfordelte stokastiske variablar, der E(X = 1, E(Y = 2, Var(X = 4 og Var(Y = 1. Finn P (X 0. Kva fordeling har X + Y? Finn P (X + Y > 4, og P (X Y 2. La X 1, X 2,..., X n vere eit tilfeldig utval frå ein normalfordelt populasjon med forventningsverdi µ X og standardavvik σ. Vidare er Y 1, Y 2,..., Y m eit tilfeldig utval frå ein normalfordelt populasjon med forventningsverdi µ Y og standardavvik σ. Anta at dei to utvala er uavhengige av kvarandre. Definer X = 1 n n i=1 X i, Ȳ = 1 m m j=1 Y j, SX 2 = 1 n 1 Ȳ 2. n i=1 (X i X 2 og S 2 Y = 1 m 1 m j=1 (Y j eksdes15-oppg-n 10. august 16 Side 1

b Vi ønskjer å estimere σ 2, og ser på følgjande estimatorar: S 2 pooled = (n 1S2 X + (m 1S2 Y n + m 2 S 2 mean = 1 2 S2 X + 1 2 S2 Y Er estimatorane forventingsrette? Finn variansen til dei to estimatorane. La n = 10 og m =. Kven av de to estimatorane vil du då foretrekke? Du kan bruke at V X = (n 1S2 X er kjikvadratfordelt (khikvadratfordelt med parameter σ 2 n 1, og V Y = (m 1S2 Y er kjikvadratfordelt (khikvadratfordelt med parameter m 1. σ 2 c Vi ønskjer å undersøkje om det er grunn til å tru at µ X er større enn µ Y. Sett opp nullhypotese og alternativ hypotese. Velg testobservator, og oppgje kva sannsynsfordeling denne har når nullhypotesa er sann. Finn ein forkastningsregel når vi veljer signifikansnivå 0.05. Kva blir resultatet av testen dersom vi har observert: n = 129, x = 75.2, s 2 X = 174.6, m = 141, ȳ = 61.0 og s 2 Y = 292.1? Tala er tatt frå ei nettbasert spørreundersøking i TMA4240 hausten 15, der X og Y -verdien gjev svaret på spørsmålet: «Hvis du går på forelesning, eller ser forelesningen på video, hvor mange prosent av forelesningen mener du at du i gjennomsnitt forstår». Vidare er X-utvalet dei som svarte «Enig» eller «Svært enig» på påstanden «Akkurat nå synes jeg at Statistikk er et artig kurs» og Y -utvalet dei som svarte «Nøytral», «Uenig» eller «Svært uenig». Korleis vil du oversette ditt svar på hypotesetesten (forkast eller ikkje forkast nullhypotesa i denne situasjonen? Oppgave 3 To robotar kommuniserer ved å sende binære signal til kvarandre. Dessverre er ikkje overføringa av signala perfekt: Det er eit sannsyn for at dersom 0 er sendt frå den eine roboten, så mottar den andre roboten 1, og dersom 1 er sendt frå den eine roboten, mottar den andre roboten 0. a La X vere ein diskret stokastisk variabel som seier kva signal som er sendt, og la Y vere ein diskret stokastisk variabel som seier kva signal som er mottatt. Moglege verdiar for X og Y er 0 og 1. Anta at P (X = 1 = 0.2. Anta vidare at kommunikasjonen er slik at P (Y = 1 X = 1 = P (Y = 0 X = 0 = 0.9. Bruk lova om total sannsynlighet til å rekne ut P (Y = 1. Bruk Bayes regel til å rekne ut sannsynet P (X = 1 Y = 1.

Vi ser vidare på signal av lengde 5. La X i vere ein diskret stokastisk variabel som gjev signalet som er sendt i posisjon i, og Y i ein diskret stokastiske variabel som gjev signalet som er mottatt i posisjon i. Her er i = 1, 2,..., 5, og dei moglege verdiane til X i og Y i er 0 og 1. Anta at signalet i kvar posisjon i blir overført korrekt med sannsyn P (Y i = 1 X i = 1 = P (Y i = 0 X i = 0 = 0.9 for alle i = 1, 2,..., 5. Den stokastiske variabelen Y i er kun avhengig av X i og ikkje av andre Y j eller X j, for j i. b Kva er sannsynet for at eit utsendt signal blir korrekt mottatt i minst 4 av dei 5 posisjonane? I ein situasjon har vi at signala (0, 0, 0, 0, 0 og (1, 1, 1, 1, 1 begge har sannsyn 0.35 for å bli utsendt, medan kvart at dei resterande 30 moglege signala har sannsyn 0.01. Dersom mottatt signal er (0, 0, 0, 0, 0. Kva er sannsynet for at det utsendte signalet er (0, 0, 0, 0, 0? Oppgave 4 På søndagar sist vinter selde Alexander kakao til skiløparar som passerte huset hans. Det skal han og gjere denne vinteren. a La Y vere talet på koppar kakao Alexander seljer ein gjeve dag. Anta at Y er Poissonfordelt med forventningsverdi λ = 18. Kva er sannsynet for at han sel 18 eller færre koppar kakao? Kva er sannsynet for at han sel meir enn 10 koppar, gjeve at han sel 18 eller færre kopper? Det er kjent at vi kan tilnærme ei Poisson-fordeling med ei normalfordeling når λ er stor, og vidare i denne oppgåva antar vi at talet på koppar med kakao som Alexander sel ein gjeve dag er normalfordelt. Alexander observerte sist vinter at kakaosalet var avhengig av føreforholda i skiløypene. Han laga seg ein føreforholdindeks, x, der x = 1 var «dårlige forhold», x = 2 var «gode forhold», x = 3 var «veldig gode forhold» og x = 4 var «fantastiske forhold». For kvar av søndagar, i = 1,...,, noterte han ned talet på koppar kakao han selte, y i og tilhøyrande føreforholdindeks, x i. Vi set opp følgjande regresjonsmodell for salet: Y i = β 0 + β 1 x i + ɛ i, i = 1,...,, der ɛ 1,..., ɛ er uavhengige og identisk normalfordelte variablar med forventningsverdi 0 og varians σ 2, og parametra β 0 og β 1 er ukjende regresjonsparametre. Frå data har vi x = 1 i=1 x i = 2.45, ȳ = 1 i=1 y i = 25.65, i=1 (x i x 2 = 24.95 og i=1 (x i xy i = 237.15. Vidare er s 2 = 1 18 i=1 (y i ˆβ 0 ˆβ 1 x i 2 = 5.65 2 eit estimat av variansen σ 2, der ˆβ 0 og ˆβ 1 er minste kvadratsums estimat for høvesvis β 0 og β 1. b Datasettet er presentert i figur 1. Vurder modellantakingane i regresjonsmodellen ved å studere figuren. Alexander vil predikere kor mange kopper han sel ein dag då føreforholda er «fantastiske». Rekn ut eit 90 prosent prediksjonsintervall for talet på koppar kakao selt denne

55 50 45 40 55 50 45 40 x i =1 x =2 i x =3 i x i =4 35 35 Kopper (Y i 30 25 Kopper (Y i 30 25 15 15 10 10 5 5 0 1 2 3 4 Forhold (x i 0 0 5 10 15 Dag (i Figur 1: Venstre: Talet på koppar kakao som er selt (y-akse for ulike føreforhold (x-akse. Høgre: Talet på koppar kakao som er selt (y-akse for alle dagar (x-akse. Føreforholdindeksen er gjeve ulike plottesymbol for ulike verdier. dagen. I resten av oppgåva kan du bruke føljande resultat: La Y vere ein normalfordelt stokastisk variabel med forventningsverdi µ og varians σ 2. Dermed er sannsynstettleiken til Y gjeve ved f(y = 1 (y µ2 exp(. Då gjeld a 2πσ 2 2σ 2 yf(ydy = µφ((a µ/σ σφ((a µ/σ, der φ(z = 1 2π exp( z2 2 er sannsynstettleiken til ein standard normalfordelt stokastisk variabel og Φ(z er den kumulative fordelingsfunksjonen til ein standard normalfordelt stokastisk variabel. c Alexander har nokre søndagar gått tom for kakao. Anta at det predikerte talet på selde koppar kakao ein gjeve dag er normalfordelt med forventningsverdi og varians 5 2, men at maksimum talet på koppar Alexander kan selje er dei n = 25 han har laga på førehand. Rekn ut det forventa talet på koppar som blir selt denne dagen. Alexander kjøpar inn og lagar kakao til 5 kroner per kopp. Han seljer ein kopp for kroner. Hvis han ikkje får seld alle dei n koppane med kakao som han har forbereid, tømmer han ut dei han ikkje har selt (uten inntekt. Han vil maksimere forventa forteneste, dvs. inntekter minus utgifter. Finn det talet n på kopper det vil være optimalt å forbereide. Hint: prøv deg fram til optimal løysing for n.

Fasit 1. a F (x = 1 1 når x > 1, 0.55, 0., 0.44 x θ ( 2. a 0.3085, 0.3264, 0.3264 b Begge er forventningsrette, Var Spooled 2 = 2σ4 n+m 2, Var ( Smean 2 = ( σ 4 1 2 n 1 + 1 m 1, foretrekker Spooled 2 c H 0 : µ X = µ Y, H 1 : µ X > µ Y, testobservator: T 0 = (X Y /(S pooled (1/n + 1/m 1/2, forkaster H 0 hvis T 0 > t 0.05,n+m 2, forkaster H 0 3. a 0.26, 0.69 b 0.92, 0.98 4. a 0.56, 0.946 b (29.9, 50.9 c 19.58, 23