Для определения дисперсии веса изделий нам необходимо сначала найти средний вес, а затем воспользоваться формулой для дисперсии. Давайте решим эту задачу пошагово.
Шаг 1: Определим средний вес
Для этого мы воспользуемся методом взвешенного среднего. Мы вычислим вес группы деталей, зная их численность и процент бракованных изделий. Сначала находим вес каждой группы:
Определяем средний вес каждой группы:
- Для группы "До 1800 г":
- Средний вес = (0 + 1800) / 2 = 900 г
- Для группы "1800-1850 г":
- Средний вес = (1800 + 1850) / 2 = 1825 г
- Для группы "1850-1900 г":
- Средний вес = (1850 + 1900) / 2 = 1875 г
- Для группы "1900-1950 г":
- Средний вес = (1900 + 1950) / 2 = 1925 г
- Для группы "До 1800 г":
Рассчитаем общее количество изделий и найденные средние веса с учетом их числа:
- \(n_i\) — количество изделий в каждой группе.
- \(w_i\) — средний вес в каждой группе.
Теперь мы можем рассчитать общий вес для каждой группы:
| Группа деталей по весу | Число изделий (n_i) | Средний вес (w_i) | Доля бракованных (%) |
|---|---|---|---|
| До 1800 | 250 | 900 | 5,0 |
| 1800-1850 | 350 | 1825 | 4,5 |
| 1850-1900 | 1000 | 1875 | 3,0 |
| 1900-1950 | 400 | 1925 | 4,0 |
Шаг 2: Взвешиваем средний вес
Теперь мы можем вычислить средний вес изделий, помножив количество изделий в каждой группе на их средний вес и сложив результаты:
\[ \text{Сумма весов} = (250 \times 900) + (350 \times 1825) + (1000 \times 1875) + (400 \times 1925) \]
- Сумма весов:
- Для первой группы: \(250 \times 900 = 225000\)
- Для второй группы: \(350 \times 1825 = 638750\)
- Для третьей группы: \(1000 \times 1875 = 1875000\)
- Для четвертой группы: \(400 \times 1925 = 770000\)
Теперь подводим итог:
\[ \text{Сумма весов} = 225000 + 638750 + 1875000 + 770000 = 3353750 \]
Теперь, чтобы найти средний вес по всем 2000 изделиям, делим на общее число изделий:
\[ \text{Средний вес} = \frac{\text{Сумма весов}}{2000} = \frac{3353750}{2000} = 1676,875 \text{ г} \]
Шаг 3: Определяем дисперсию веса
Теперь, для дисперсии нам необходимо использовать формулу:
\[ D = \frac{\sum (x_i - \bar{x})^2 \cdot n_i}{N} \]
где \(x_i\) - средний вес группы, \(\bar{x}\) - общий средний вес, и \(n_i\) - число изделий в каждой группе.
Вычислим дисперсию для каждой группы:
Для первой группы (До 1800 г): \[ (900 - 1676,875)^2 \cdot 250 = ( -776,875)^2 \cdot 250 \approx 150801782,6 \]
Для второй группы (1800-1850 г): \[ (1825 - 1676,875)^2 \cdot 350 \approx (148,125)^2 \cdot 350 \approx 7726,017 \cdot 350 \approx 27073,807 \]
Для третьей группы (1850-1900 г): \[ (1875 - 1676,875)^2 \cdot 1000 \approx (198,125)^2 \cdot 1000 \approx 39250,748 \cdot 1000 \approx 39250748 \]
Для четвертой группы (1900-1950 г): \[ (1925 - 1676,875)^2 \cdot 400 \approx (248,125)^2 \cdot 400 \approx 615 06,641 \cdot 400 \approx 246024656,3 \]
Теперь мы суммируем все найденные значения:
\[ D = \frac{150801782,6 + 27073,807 + 39250748 + 246024656,3}{2000} \]
Шаг 4: Подсчитываем итоговую дисперсию
Теперь вычислим:
- Сумма = \(150801782,6 + 27073,807 + 39250748 + 246024656,3 \approx 421575260,707\)
- Дисперсия: \[ D \approx \frac{421575260,707}{2000} \approx 210787,63 \]
Ответ
Таким образом, дисперсия веса изделий составляет approximately 210787,63 г.