1、第4章 概率分布案例辨析及参考答案 案例4-1 为估计某地居民尿汞值的参考值范围, 测得某地200名正常成人的尿汞值如表1。表1 某地200名正常成人的尿汞值(g/L)尿汞值0-4-8-12-16-20-24-28-32-36-40-44-48-例数45304120151213546342试根据该样本资料估计该地居民尿汞值的95%正常值范围。下面给出了多种解法,请辨析正误,并讲出道理。若有正确的,请指出来;若没有正确的,请一定要补充上。解法一:计算得该样本资料的均数13.78(g/L),标准差11.71(g/L),于是估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(,)=(,36.73)g/L。解法二
2、:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(,)=(2.66, 24.90)g/L。解法三:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(,)=(,32.98)g/L。解法四:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(0,)=(0,32.98)(g/L)。解法五:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(0,)=(0,36.73)(g/L)。解法六:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(0,)=(0,24.90)(g/L)。解法七:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(,)=(,13.78)(g/L)。解法八:估计该地居民尿汞值的95%正常值范围为(,)=(,13.78)(g/L)。解法九:估计该地居
3、民尿汞值的95%正常值范围为(,)=(2.66,13.78)(g/L)。案例辨析 以上所有解法均是错误的。本案例解法一解法九均利用正态分布法估计正常值范围,但却忽略了对该资料的正态性判断或检验。正确做法 严格的正态性检验常用的方法有Z检验(通常称为矩法)、W 检验、D检验等,需要借助统计软件完成。在这里我们用粗略判断的方法:做出频率分布图看是否对称,如果对称可初步判断为正态分布,否则判为非正态。该例频率分布明显不对称(见图1)。图1 表3-6资料的频率分布由此图可粗略判断尿汞值这个指标不服从正态分布(经对数变换后频率分布仍不对称),所以不能用正态分布法估计正常值范围,而应用适合描述偏态分布的百
4、分位数法,计算,故估计该地居民尿汞值的95%正常值范围不高于38(g/L)。在本例中,如果该地居民尿汞值呈正态分布,则上述解法四计算公式是正确的,因为汞是对人身体有害的微量元素,越少越好,又不可能取负值,下限应该为0,只需求出单侧上限即可。 案例4-2 某地区10万人口中出现了20例病毒性腮腺炎病例,有人希望据此推断该地区10万人口中不少于20人患病毒性腮腺炎的概率。于是,有几位爱动脑筋的学生给出了自己的解法。请辨析他们的解法之正误,并讲出道理。 解法一: 解法二:解法三:=0.52974解法四:案例辨析 上述解法均是错误的。解法一将发生病毒性腮腺炎的人数看作是服从的Poisson分布,并近似
5、服从正态分布,来计算相应的概率。但本例各观察单位是否患病不是互相独立的,不满足Poisson分布的应用条件,所以不能按照Poisson分布模型处理。解法二按照二项分布计算概率,同样因为各观察单位是否患病非独立,不满足二项分布的应用条件。解法三也是按照Poisson分布计算概率,因为模型选择的错误,所以导致结果错误,同样可理解解法四。正确做法 就本例而言,因患这种病是有传染性的,即不满足独立性条件,没有合适的统计计算方法;若满足独立性,则以上四种计算方法均正确。在解法一中,因,将POISSON分布用正态分布来近似,近似程度较差,故计算出来的概率与直接按POISSON分布函数或二项分布函数计算的结果有较大出入。