Для решения этой задачи мы будем рассчитывать дисперсию измерений обеих контрольных групп. Дисперсия показывает, насколько значения измерений разбросаны относительно их среднего. Менее разбросанные значения означают более точные измерения.
Итак, у нас есть две таблицы измерений:
Контролёр 1 (X1):
- 58 (1 раз)
- 59 (4 раза)
- 60 (2 раза)
- 61 (1 раз)
- 62 (1 раз)
Контролёр 2 (X2):
- 59 (2 раза)
- 60 (8 раз)
Шаг 1: Найдём средние значения (средние арифметические) для каждой выборки.
Для контролёра 1 (X1):
Сначала посчитаем общую сумму измерений:
- \(58 \cdot 1 = 58\)
- \(59 \cdot 4 = 236\)
- \(60 \cdot 2 = 120\)
- \(61 \cdot 1 = 61\)
- \(62 \cdot 1 = 62\)
Общая сумма = \(58 + 236 + 120 + 61 + 62 = 537\)
Общее количество измерений = \(1 + 4 + 2 + 1 + 1 = 9\)
Теперь находим среднее значение: \[ \text{Среднее (X1)} = \frac{537}{9} \approx 59.67 \]
Для контролёра 2 (X2):
Сначала посчитаем общую сумму измерений:
- \(59 \cdot 2 = 118\)
- \(60 \cdot 8 = 480\)
Общая сумма = \(118 + 480 = 598\)
Общее количество измерений = \(2 + 8 = 10\)
Теперь находим среднее значение: \[ \text{Среднее (X2)} = \frac{598}{10} = 59.8 \]
Шаг 2: Найдём дисперсию для каждой выборки.
Дисперсия рассчитывается по формуле: \[ D = \frac{\sum{(x_i - \bar{x})^2 \cdot n_i}}{N} \] где \(x_i\) — отдельные значения, \(\bar{x}\) — среднее, \(n_i\) — количество повторений каждого значения, \(N\) — общее количество наблюдений.
Дисперсия для контролёра 1 (X1):
- Для \(58\): \((58 - 59.67)^2 \cdot 1 = (1.67)^2 \cdot 1 = 2.7889\)
- Для \(59\): \((59 - 59.67)^2 \cdot 4 = (0.67)^2 \cdot 4 = 1.7889\)
- Для \(60\): \((60 - 59.67)^2 \cdot 2 = (0.33)^2 \cdot 2 = 0.2189\)
- Для \(61\): \((61 - 59.67)^2 \cdot 1 = (1.33)^2 \cdot 1 = 1.7689\)
- Для \(62\): \((62 - 59.67)^2 \cdot 1 = (2.33)^2 \cdot 1 = 5.4289\)
Общая сумма квадратов отклонений: \[ D_1 = 2.7889 + 1.7889 + 0.2189 + 1.7689 + 5.4289 = 12.9935 \]
Теперь находим дисперсию: \[ D_{1} = \frac{12.9935}{9} \approx 1.4448 \]
Дисперсия для контролёра 2 (X2):
- Для \(59\): \((59 - 59.8)^2 \cdot 2 = (0.8)^2 \cdot 2 = 1.28\)
- Для \(60\): \((60 - 59.8)^2 \cdot 8 = (0.2)^2 \cdot 8 = 0.32\)
Общая сумма квадратов отклонений: \[ D_2 = 1.28 + 0.32 = 1.6 \]
Теперь находим дисперсию: \[ D_{2} = \frac{1.6}{10} = 0.16 \]
Шаг 3: Сравнение дисперсий
- Дисперсия контролёра 1 (\(D_1\)) ≈ 1.4448
- Дисперсия контролёра 2 (\(D_2\)) = 0.16
Заключение
Контролёр 2 показывает меньшую дисперсию (0.16), что говорит о более точных измерениях. В соответствии с требованием, в ответ необходимо ввести величину дисперсии более точного прибора, то есть \(0.16\).