Math Problem Statement

Удельный вес основных рабочих  в трех цехах предприятия  составил: 80, 75 и 90% общей 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 о дисперсии и среднеквадратическом отклонении доли основных рабочих по предприятию в целом, необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определим долю основных рабочих в каждом цехе

Даны следующие данные:

  • Цех 1: 80% основных рабочих из 100 человек.
  • Цех 2: 75% основных рабочих из 200 человек.
  • Цех 3: 90% основных рабочих из 150 человек.

Для каждого цеха доля основных рабочих будет:

  • Цех 1: p1=0.80p_1 = 0.80
  • Цех 2: p2=0.75p_2 = 0.75
  • Цех 3: p3=0.90p_3 = 0.90

Шаг 2: Рассчитаем среднее значение доли основных рабочих на предприятии в целом

Средняя доля основных рабочих по предприятию (обозначим как pсрp_{\text{ср}}) вычисляется как взвешенная средняя по цехам, где веса — это количество рабочих в каждом цехе:

pср=N1p1+N2p2+N3p3N1+N2+N3p_{\text{ср}} = \frac{N_1 p_1 + N_2 p_2 + N_3 p_3}{N_1 + N_2 + N_3}

где:

  • N1=100N_1 = 100, N2=200N_2 = 200, N3=150N_3 = 150 — численность рабочих в цехах,
  • p1=0.80p_1 = 0.80, p2=0.75p_2 = 0.75, p3=0.90p_3 = 0.90 — доли основных рабочих в каждом цехе.

Подставим значения:

pср=100×0.80+200×0.75+150×0.90100+200+150=80+150+135450=3654500.8111p_{\text{ср}} = \frac{100 \times 0.80 + 200 \times 0.75 + 150 \times 0.90}{100 + 200 + 150} = \frac{80 + 150 + 135}{450} = \frac{365}{450} \approx 0.8111

Средняя доля основных рабочих по предприятию составляет pср0.8111p_{\text{ср}} \approx 0.8111 или 81.11%.

Шаг 3: Рассчитаем дисперсию доли основных рабочих по предприятию

Дисперсия σ2\sigma^2 доли основных рабочих на предприятии вычисляется по формуле для взвешенной дисперсии:

σ2=N1(p1pср)2+N2(p2pср)2+N3(p3pср)2N1+N2+N3\sigma^2 = \frac{N_1 (p_1 - p_{\text{ср}})^2 + N_2 (p_2 - p_{\text{ср}})^2 + N_3 (p_3 - p_{\text{ср}})^2}{N_1 + N_2 + N_3}

Подставим значения:

σ2=100×(0.800.8111)2+200×(0.750.8111)2+150×(0.900.8111)2450\sigma^2 = \frac{100 \times (0.80 - 0.8111)^2 + 200 \times (0.75 - 0.8111)^2 + 150 \times (0.90 - 0.8111)^2}{450}

Вычислим каждую разницу и возведем в квадрат:

  • (0.800.8111)20.00012321(0.80 - 0.8111)^2 \approx 0.00012321
  • (0.750.8111)20.00372421(0.75 - 0.8111)^2 \approx 0.00372421
  • (0.900.8111)20.00789121(0.90 - 0.8111)^2 \approx 0.00789121

Теперь подставим значения в формулу:

σ2=100×0.00012321+200×0.00372421+150×0.00789121450\sigma^2 = \frac{100 \times 0.00012321 + 200 \times 0.00372421 + 150 \times 0.00789121}{450}

σ2=0.012321+0.744841+1.185682450=1.9428444500.0043163\sigma^2 = \frac{0.012321 + 0.744841 + 1.185682}{450} = \frac{1.942844}{450} \approx 0.0043163

Шаг 4: Рассчитаем среднеквадратическое отклонение

Среднеквадратическое отклонение σ\sigma — это квадратный корень из дисперсии:

σ=0.00431630.0657\sigma = \sqrt{0.0043163} \approx 0.0657

Ответ:

  • Средняя доля основных рабочих по предприятию: pср0.8111p_{\text{ср}} \approx 0.8111 или 81.11%.
  • Дисперсия доли основных рабочих: σ20.0043163\sigma^2 \approx 0.0043163.
  • Среднеквадратическое отклонение доли основных рабочих: σ0.0657\sigma \approx 0.0657.

Если вам нужно больше подробностей или разъяснений по вычислениям, не стесняйтесь задать вопросы!

5 дополнительных вопросов:

  1. Как можно вычислить дисперсию и среднеквадратическое отклонение, если для каждого цеха известно больше характеристик?
  2. Как изменение численности рабочих в каждом цехе повлияет на среднее квадратическое отклонение?
  3. Что такое взвешенная средняя и как она используется в других задачах?
  4. Как бы изменилась дисперсия, если в одном из цехов доля основных рабочих была бы 100%?
  5. В чем разница между дисперсией и стандартным отклонением, и в каких случаях проще использовать одно из этих значений?

Совет: Прежде чем решать задачи, всегда проверяйте, правильно ли вы поняли, что требуется найти: среднее, дисперсию, или стандартное отклонение.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Statistics
Weighted Average
Variance
Standard Deviation

Formulas

Weighted average formula: p_avg = (N1 * p1 + N2 * p2 + N3 * p3) / (N1 + N2 + N3)
Variance formula: σ² = (N1(p1 - p_avg)² + N2(p2 - p_avg)² + N3(p3 - p_avg)²) / (N1 + N2 + N3)
Standard deviation formula: σ = √σ²

Theorems

Weighted Average Theorem
Variance Calculation

Suitable Grade Level

College level or advanced high school (Grades 11-12)