Math Problem Statement

  1. Удельный вес основных рабочих в трех цехах предприятия составил: 80, 75 и 90% об-щей численности рабочих. Определить дисперсию и среднее квадратическое отклонение доли основных рабочих по предприятию в целом, если численность всех рабочих трех цехов составила, соответственно 100, 200 и 150 человек.

Solution

Для решения задачи сначала вычислим среднюю долю основных рабочих по предприятию в целом, а затем найдем дисперсию и среднее квадратическое отклонение доли.

Шаг 1: Нахождение средней доли основных рабочих по предприятию

Для этого вычислим взвешенное среднее для доли основных рабочих, где веса — это численность рабочих в каждом цехе.

Обозначим:

  • p1=80%=0.80p_1 = 80\% = 0.80, p2=75%=0.75p_2 = 75\% = 0.75, p3=90%=0.90p_3 = 90\% = 0.90 — доли основных рабочих в 1, 2 и 3 цехах.
  • N1=100N_1 = 100, N2=200N_2 = 200, N3=150N_3 = 150 — численность рабочих в этих цехах.

Средняя доля основных рабочих по предприятию PсредP_{\text{сред}} рассчитывается как взвешенное среднее:

Pсред=N1p1+N2p2+N3p3N1+N2+N3P_{\text{сред}} = \frac{N_1 p_1 + N_2 p_2 + N_3 p_3}{N_1 + N_2 + N_3}

Подставим значения:

Pсред=100×0.80+200×0.75+150×0.90100+200+150P_{\text{сред}} = \frac{100 \times 0.80 + 200 \times 0.75 + 150 \times 0.90}{100 + 200 + 150} Pсред=80+150+135450P_{\text{сред}} = \frac{80 + 150 + 135}{450} Pсред=365450=0.8111P_{\text{сред}} = \frac{365}{450} = 0.8111

Таким образом, средняя доля основных рабочих по предприятию составляет Pсред=0.8111P_{\text{сред}} = 0.8111 или 81.11%81.11\%.

Шаг 2: Нахождение дисперсии

Дисперсия DPD_P доли основных рабочих по предприятию рассчитывается по формуле для взвешенной дисперсии:

DP=N1(p1Pсред)2+N2(p2Pсред)2+N3(p3Pсред)2N1+N2+N3D_P = \frac{N_1 (p_1 - P_{\text{сред}})^2 + N_2 (p_2 - P_{\text{сред}})^2 + N_3 (p_3 - P_{\text{сред}})^2}{N_1 + N_2 + N_3}

Подставляем значения:

DP=100×(0.800.8111)2+200×(0.750.8111)2+150×(0.900.8111)2100+200+150D_P = \frac{100 \times (0.80 - 0.8111)^2 + 200 \times (0.75 - 0.8111)^2 + 150 \times (0.90 - 0.8111)^2}{100 + 200 + 150}

Рассчитаем разности и их квадраты:

(0.800.8111)2=(0.0111)2=0.00012321(0.80 - 0.8111)^2 = (-0.0111)^2 = 0.00012321 (0.750.8111)2=(0.0611)2=0.00373221(0.75 - 0.8111)^2 = (-0.0611)^2 = 0.00373221 (0.900.8111)2=(0.0889)2=0.00790121(0.90 - 0.8111)^2 = (0.0889)^2 = 0.00790121

Теперь подставим их в формулу для дисперсии:

DP=100×0.00012321+200×0.00373221+150×0.00790121450D_P = \frac{100 \times 0.00012321 + 200 \times 0.00373221 + 150 \times 0.00790121}{450} DP=0.012321+0.746442+1.1851815450D_P = \frac{0.012321 + 0.746442 + 1.1851815}{450} DP=1.9449445450D_P = \frac{1.9449445}{450} DP0.00432D_P \approx 0.00432

Дисперсия составляет DP0.00432D_P \approx 0.00432.

Шаг 3: Нахождение среднего квадратического отклонения

Среднее квадратическое отклонение σP\sigma_P — это квадратный корень из дисперсии:

σP=DP=0.004320.0657\sigma_P = \sqrt{D_P} = \sqrt{0.00432} \approx 0.0657

Среднее квадратическое отклонение составляет σP0.0657\sigma_P \approx 0.0657 или 6.57%6.57\%.

Ответ:

  • Средняя доля основных рабочих по предприятию: 81.11%81.11\%
  • Дисперсия доли основных рабочих: 0.004320.00432
  • Среднее квадратическое отклонение доли: 6.57%6.57\%

Если нужно больше деталей или пояснений по расчетам, не стесняйтесь спросить!

Дополнительные вопросы:

  1. Как изменится средняя доля основных рабочих, если численность рабочих в цехах изменится?
  2. Как бы изменилось среднее квадратическое отклонение, если доли основных рабочих в цехах были бы равны?
  3. Какие методы существуют для вычисления взвешенной дисперсии в других случаях?
  4. Что влияет на выбор коэффициента для вычисления дисперсии и среднего квадратического отклонения?
  5. Как интерпретировать полученную дисперсию и стандартное отклонение в практическом контексте?

Совет: Чтобы легче ориентироваться в задачах с несколькими группами, всегда проверяйте, что у вас есть все данные о численности и долях для корректных вычислений.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Statistics
Weighted Averages
Variance and Standard Deviation

Formulas

Weighted Average Formula: \( P_{\text{сред}} = \frac{\sum (N_i \cdot p_i)}{\sum N_i} \)
Variance Formula: \( D_P = \frac{\sum N_i (p_i - P_{\text{сред}})^2}{\sum N_i} \)
Standard Deviation Formula: \( \sigma_P = \sqrt{D_P} \)

Theorems

Basic Properties of Variance and Standard Deviation

Suitable Grade Level

Undergraduate/High School (Grades 11-12)