TMA4245 Statistikk Eksamen mai 2017

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

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 =

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

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

TMA4240 Statistikk Eksamen desember 2015

TMA4240 Statistikk Høst 2009

TMA4245 Statistikk Eksamen august 2015

TMA4240 Statistikk Høst 2016

TMA4240 Statistikk Høst 2015

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

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 ) =

ST1201 Statistiske metoder

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG TMA4240 STATISTIKK 5.august 2004

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

TMA4240 Statistikk Høst 2016

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

Løsningsforslag Oppgave 1

Løsningsforslag ST1101/ST6101 kontinuasjonseksamen 2018

ST1201 Statistiske metoder

Løsningsforsalg til første sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2018

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

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG TMA4245 STATISTIKK 6.august 2004

TMA4240 Statistikk Høst 2016

TMA4240 Statistikk 2014

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

Løsningsforsalg til første sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2015

ECON240 Statistikk og økonometri

TMA4240/4245 Statistikk 11. august 2012

Løsningsforslag til eksamen i STK desember 2010

TMA4245 Statistikk Eksamen 9. desember 2013

TMA4245 Statistikk Vår 2015

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

MOT310 Statistiske metoder 1, høsten 2011

TMA4240 Statistikk Høst 2015

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

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

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

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

Kap. 9: Inferens om én populasjon

Kap. 9: Inferens om én populasjon

Estimering 2. -Konfidensintervall

UNIVERSITETET I OSLO

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

Statistikk og økonomi, våren 2017

Løsning TALM1005 (statistikkdel) juni 2017

LØSNING: Eksamen 28. mai 2015

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

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

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2006

Estimering 1 -Punktestimering

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

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

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

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

Hypotesetesting, del 4

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

Estimering 1 -Punktestimering

Kapittel 8: Estimering

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007

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

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

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

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

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)

Forventningsverdi. MAT0100V Sannsynlighetsregning og kombinatorikk

TMA4245 Statistikk Eksamen august 2014

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

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

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

TMA4245 Statistikk Eksamen mai 2016

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

TMA4240 Statistikk Høst 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.

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

TMA4245 Statistikk. Øving nummer 12, blokk II Løsningsskisse. Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for matematiske fag

Oppgaver fra boka: X 2 X n 1

ÅMA110 Sannsynlighetsregning med statistikk, våren 2007 Oppsummering

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag ST2301 øving 3

Econ 2130 Forelesning uke 11 (HG)

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.

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

EKSAMENSOPPGAVE. Mat-1060 Beregningsorientert programmering og statistikk

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

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

Sammendrag i statistikk

Lineær regresjonsanalyse (13.4)

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

EKSAMEN I TMA4245 Statistikk

Kapittel 7: Noen viktige sannsynlighetsfordelinger

TMA4245 Statistikk Eksamen 21. mai 2013

UNIVERSITETET I OSLO

STATISTIKK :D INNHOLD

Forelesning Moment og Momentgenererende funksjoner

TMA4240 Statistikk Høst 2016

TMA4240 Statistikk H2010

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

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

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

Transkript:

TMA445 Statistikk Eksame mai 07 Norges tekisk-aturviteskapelige uiversitet Istitutt for matematiske fag Løsigsskisse Oppgave a Når vi reger ut disse tre sasylighetee må ma huske på at de mulige verdiee for X er 3, 4,.... 3 P (X > 3 P (X 3 P (X 3 p 3 ( p 0 3 P (X < 6 p 3 0. 3 0.999 5 5 x P (X x p 3 ( p x 3 3 x3 x3 3 4 p 3 ( p 0 + p 3 ( p + p 3 ( p p 3 ( + 3( p + 6( p 0. 3 ( +.7 + 4.4.86 0.00856 P (X 6 X > 3 P (X 6 X > 3 P (X > 3 P (X < 6 P (X 3 P (X 6 P (X > 3 0.0.00856 0.999 0.994 b For å fie SME må ma starte med å fie rimelighetsfuksjoe. Side X, X,..., X er uavhegige får vi at L(p f(x, x,..., x ; p Log-rimelighetsfuksjoe blir da l(p l L(p l l (( xi k f(x i ; p (( xi k + k l p + l( p xi p k ( p x i k. k + k l p + (x i k l( p x i k l( p. eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side

TMA445 Statistikk Eksame mai 07 For å fie for hvilke verdi av p dee fuksjoe har sitt maksimum deriverer vi med hesy på p, l (p 0 + k p + p ( k p x i p + k p x i k p ( Fier for hvilke verdi av p log-rimelighetsfuksjoe har sitt maksimum ved å løse ligige l (p 0 med hesy på p, l (p 0 k p x i k p ( k( p x i k p k kp p k p x i p k x. i Sasylighetsmaksimerigsestimatore blir dermed p k X i x i kp k X. c La A og B være hedelsee at klokkee som ispiseres kommer fra heholdsvis produksjoslije A og B. Vi har da oppgitt at P (A P (B 0.5 og at x x P (X x A p k k A( p A x k og P (X x B p k k B( p B x k. Oppgave spør etter sasylighete P (A X x. Ved å bruke Bayes regel får ma at P (A X x P (X x AP (A P (X x ( x P (X x AP (A P (X x AP (A + P (X x BP (B k p k A ( p A x k 0.5 ( x k p k A ( p A x k 0.5 + ( x k p k B ( p B x k 0.5 p k A ( p A x k p k A ( p A x k + p k B ( p B x k. Setter ma i de oppgitte tallee får ma at P (A X 5 0. 3 ( 0. 5 3 0. 3 ( 0. 5 3 + 0. 3 0.366. ( 0. 5 3 eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side

Oppgave TMA445 Statistikk Eksame mai 07 a I figur A ser det ut til at det er e ikke-lieær sammeheg mellom x og y, oe som ikke stemmer med regresjosmodelle gitt i oppgave. I figur B ser det ut til at variabilitete til y øker med økede x, mes ma i regresjosmodelle gitt i oppgavetekste spesifiserer at variase til Y er de samme for alle verdier av x. Dette datasettet passer dermed heller ikke regresjosmodelle gitt i oppgavetekste. I figur C ser det ut til å være e lieær sammeheg mellom x og y og variabilitete til y ser ut til å være de samme for alle verdier av x. De oppgitte regresjosmodelle ser ut til å være e god modell for dette datasettet. Side Y er tykkelse på e bremsekloss må ma ret fysisk ødvedigvis ha at Y 0. Me ifølge regresjosmodelle vil EY x bli egativ år x er stor ok og P (Y < 0 vil også bli stor år x er stor ok. Dermed ka ikke regresjosmodelle være e rimelig modell for alle x. De lieære regresjosmodelle vil ku være gyldig for at itervall av x-verdier, x 0, x max. Tilsvarede vil være tilfelle for de aller fleste regresjosmodeller, modelle er gyldig ku for et itervall av x-verdier. b Miste kvadraters metode agir at β er gitt ved { } β argmi (Y i (k 0 βx i. β Vi fier miimum ved å sette de deriverte av kvadratsumme lik ull, β (Y i (k 0 βx i (Y i (k 0 βx i x i Y i x i k 0 x i + β x i 0 β x i k 0 x i Y i x i β k 0 x i Y ix i. x i Ved å bruke regeregler for forvetigverdioperatore får vi at (ved å huske at x i ee eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 3

TMA445 Statistikk Eksame mai 07 er kostater E β k0 E x i Y ix i x i E k 0 x i Y i x i x i x i x i k 0 k 0 x i x i E Y i x i x i E Y i. Ved å beytte modellatagelse EY i k 0 βx i får ma dermed E β k 0 x i x i (k 0 βx i x i k 0 x i k 0 x i + β x i x i β x i x i β. For å fie variase til β starter vi tilsvarede med å bruke regeregler for varias. Igje må ma huske på at x i ee er kostater, og ma må huske på at vi har atatt at Y i ee er uavhegige. Da får vi Var β k0 Var x i Y ix i x i Var x i Y i x i x i ( x i k 0 0 + ( Var Y i x i ( x x i Var Y i. i Ved å beytte modellatagelse VarY i får ma dermed Var β ( x x i i σ x i ( x i σ. x i c Fra forrige pukt har vi forvetigverdi og varias til β og side det er oppgitt at β er eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 4

TMA445 Statistikk Eksame mai 07 ormalfordelt ka vi lage e stadard ormalfordelt variabel β E β Z Var β β β N(0,. x i Side verdie til variase er ukjet erstatter vi i dette uttrykket med vår estimator for. La oss kalle størrelse vi da får for T. Vi ka vise hvilke sasylighetsfordelig T har ved å skrive T β β x i β β σ x i ( Z. V Side Z N(0,, V χ, og Z og V er uavhegige side β og V er uavhegige, får vi at T er Studet t-fordelt med frihetsgrader. Vi ka da lage kofidesitervall ved å starte med kvatiler i e Studet t-fordelig. Side e Studet t-fordelig er symmetrisk om 0 har vi ( P t α, T t α, α P t α, β β t α, α x i Løser så hver av ulikhetee ii sasylighetsuttrykket med hesy på β. Vi får t α, β β σ t α, β β x i x i σ β x i β t α, β + t α, β β + t α, σ x i β x i eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 5

og tilsvarede for de adre ulikhete β β x i t α, β β t α, β β + t α, β β t α, β t α, x i x i TMA445 Statistikk Eksame mai 07 x i x i β. Vi har dermed ( P β t α, x i β β + t α, x i α. Et ( α 00%-kofidesitervall for β er dermed σ β t α,, β + t α x, i x i. Hvis vi øsker å utføre de tosidige hypoteseteste H 0 : β β 0 mot H : β β 0 med sigifikasivå α, ka vi beytte sammehege som alltid fies mellom et kofidesitervall og e tilhørede tosidig hypotesetest. Vi skal forkaste H 0 hvis kofidesitervallet ikke ieholder verdie β 0. Oppgave 3 a Estimatore µ er ormalfordelt fordi de e e liær fuksjo av X, X, X 3, som er uavhegige og ormalfordelt. Ved å beytte regeregler for forvetigsverdi får vi at E µ E X i E X i Ved å beytte at EX i µ får vi da EX i. E µ µ µ µ. eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 6

Side X, X, X 3 er uavhegige gir regeregler for varias at Var µ Var X i Var X i VarX i. Ved å beytte at VarX i gir dette TMA445 Statistikk Eksame mai 07 Var µ σ σ. Hvis e estimator er forvetigsrett iebærer det at dersom ma gjetar forsøket uedelig mage gager vil gjeomsittet av de tilhørede estimatee være lik de sae parameterverdie. b Det er oppgitt at ma skal bruke µ som testobservator. Det er rimelig å forkaste H 0 dersom µ < k, der de kritiske verdie k må bestemmes fra kravet Ved å stadardisere µ får vi P ( µ < k µ 3 P P (Forkast H 0 H 0 er riktig P ( µ < k µ 3 α. µ µ < k µ µ 3 P Z < k 3 α, der Z N(0,. Ved å tege opp sasylighetstetthete i e stadard ormalfordelig ser vi da at vi må ha k 3 z α k 3 z α. Isatt tall får vi, ved å bruke at z α z 0.05.645, 0.4 k 3.645 3.6. Vi skal altså forkaste H 0 hvis µ <.6. c Teststyrke til teste er for µ < 3 gitt ved β(µ P (Forkast H 0 µ P ( µ < 3 z α µ Stadardiserer µ for å fie et uttrykk for sasylighete, β(µ P µ µ < 3 z α µ µ Φ 3 z α µ, eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 7

TMA445 Statistikk Eksame mai 07 der Φ( er kumulativ fordelig i stadard ormalfordelig. Isatt 3, z α.645 og 0.4 blir styrkefuksjoe dermed seede slik ut. β(µ.00 0.75 0.50 0.5 0.05.0.5 3.0 µ Øsker så å fie ut hvor stor må være for at sasylighete for å forkaste H 0 skal være mist 0.9 år µ.9. Matematisk ka dette kravet uttrykkes som P (Forkast H 0 µ.9 0.9 β(.9 0.9 Ved å bruke uttrykket vi fat for styrkefuksjoe (før vi satte i for blir altså kravet Φ 3 z α.9 0.9. Ved å lage e skisse av sasylighetstetthete av e stadard ormalfordelig ser ma at dette kravet er ekvivalet med σ 3 z α.9 σ z 0. 3 z α.9 z 0. 3.9 (z α + z 0. 0. (.645 +.8 σ ( 0..645 +.8 (.645 +.8 0. 0.4 (.645 +.8 0. 37.08. Side atall poser som skal testes selvfølgelig må være et heltall må ma følgelig teste mist 38 poser. eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 8

TMA445 Statistikk Eksame mai 07 d Starter med å utlede kumulativ fordeligsfuksjo for X (, F X( (x P (X ( x P (Mist to av X, X, X 3 x P (Nøyaktig to av X, X, X 3 x + P (Nøyaktig tre av X, X, X 3 x 3 3 F X (x ( F X (x 3 + F X (x 3 ( F X (x 3 3 3 3F X (x ( F X (x + F X (x 3 3F X (x 3F X (x 3 + F X (x 3 3F X (x F X (x 3. Fier så sasylighetstetthete til X ( ved å derivere, f X( (x F x ( (x 3 F X (x f X (x 3F X (x f X (x 6F X (xf X (x F X (x, der F X (x og f X (x er heholdsvis kumulativ fordelig og sasylighetstetthete i e ormalfordelig med forvetigsverdi µ og varias. Ma ka teke seg å udersøke om µ X ( er e forvetigsrett estimator for µ ved å rege ut E µ, me ma vil da ede opp med et itegral som er svært vaskelig å evaluere aalytisk. Det som gir eklere regig er å vise at f X(x (x er symmetrisk om x µ. Ma må altså vise at f X( (µ + δ f X( (µ δ for alle δ > 0. Side f X (x er sasylighetstetthete til e ormalfordelig med forvetigsverdi µ vet vi at f X (x er symmetrisk om µ, dvs. f X (µ + δ f X (µ δ for alle δ > 0. (3. Når X er ormalfordelt med forvetigsverdi µ har vi også at P (X > µ + δ P (X < µ δ for alle δ > 0. Side P (X > µ + δ P (X µ + δ F X (µ + δ og P (X < µ δ P (X µ δ F X (µ δ har vi dermed at F X (µ δ F X (µ + δ for alle δ > 0. (3. Ved å bruke (3. og (3. og uttrykket vi fat for f X( (x får vi da at f X( (µ + δ 6F X (µ + δf X (µ + δ F X (µ + δ 6 F X (µ δ f X (µ δf X (µ δ 6F X (µ δf X (µ δ F X (µ δ f X( (µ δ. Vi har dermed vist at f X( (x er symmetrisk om µ, og dermed blir E µ E X ( µ. eksmai7-lsf-b 3. jui 07 Side 9