a) Har måleresultaterne for de 2 laboranter samme varians? b) Tyder resultaterne på, at nogen af laboranterne måler med en systematisk fejl?



Relaterede dokumenter
Modul 12: Exercises Sukkersygepatienters vægt

5.11 Middelværdi og varians Kugler Ydelse for byg [Obligatorisk opgave 2, 2005]... 14

13.1 Substrat Polynomiel regression Biomasse Kreatinin Læsefærdighed Protein og højde...

13.1 Substrat Polynomiel regression Biomasse Kreatinin Læsefærdighed Protein og højde...

Normalfordelingen. Statistik og Sandsynlighedsregning 2

PhD-kursus i Basal Biostatistik, efterår 2006 Dag 2, onsdag den 13. september 2006

Eksamen i Statistik for biokemikere. Blok

Analysestrategi. Lektion 7 slides kompileret 27. oktober :24 p.1/17

Følgende tabel (fra Fisher) giver forøgelsen af sovetiden i timer fra et eksperiment med 10 patienter vedrørende 2 sovemidler A og B.

Vi kalder nu antal prøverør blandt de 20, hvor der ikke ses vækst for X.

To samhørende variable

Tema. Model og modelkontrol ( Fx. en normalfordelt obs. række m. kendt varians) Estimation af parametre. Fordeling. Hypotese og test. Teststørrelse.

Institut for Matematiske Fag Matematisk Modellering 1 UGESEDDEL 6

Note til styrkefunktionen

Opgave 11.4 side 316 (7ed: 11.4, side 352 og 6ed: 11.2, side 345)

Kursus Introduktion til Statistik. Forelæsning 7: Kapitel 7 og 8: Statistik for to gennemsnit, ( , ) Per Bruun Brockhoff

Ovenstående figur viser et (lidt formindsket billede) af 25 svampekolonier på en petriskål i et afgrænset felt på 10x10 cm.

Reeksamen Bacheloruddannelsen i Medicin med industriel specialisering. Eksamensdato: Tid: kl

Epidemiologi og biostatistik. Uge 3, torsdag. Erik Parner, Institut for Biostatistik. Regressionsanalyse

Vejledende besvarelse af eksamen i Statistik for biokemikere, blok

Normalfordelingen. Det centrale er gentagne målinger/observationer (en stikprøve), der kan beskrives ved den normale fordeling: 1 2πσ

Kapitel 12 Variansanalyse

Susanne Ditlevsen Institut for Matematiske Fag susanne

3.600 kg og den gennemsnitlige fødselsvægt kg i stikprøven.

Eksamen Bacheloruddannelsen i Medicin med industriel specialisering

12. september Epidemiologi og biostatistik. Forelæsning 4 Uge 3, torsdag. Niels Trolle Andersen, Afdelingen for Biostatistik. Regressionsanalyse

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET.

Kapitel 12 Variansanalyse

Epidemiologi og biostatistik. Uge 3, torsdag. Erik Parner, Afdeling for Biostatistik. Eksempel: Systolisk blodtryk

Modul 7: Eksempler. 7.1 Beskrivende dataanalyse Diagrammer. Bent Jørgensen. Forskningsenheden for Statistik ST501: Science Statistik

Naturvidenskabelig Bacheloruddannelse Forår 2006 Matematisk Modellering 1 Side 1

1 Hb SS Hb Sβ Hb SC = , (s = )

02402 Løsning til testquiz02402f (Test VI)

Kapitel 7 Forskelle mellem centraltendenser

Forelæsning 6: Kapitel 7: Hypotesetest for gennemsnit (one-sample setup)

Lineær regression. Simpel regression. Model. ofte bruges følgende notation:

Statistik vejledende læreplan og læringsmål, efteråret 2013 SmartLearning

Forelæsning 8: Inferens for varianser (kap 9)

Model. (m separate analyser). I vores eksempel er m = 2, n 1 = 13 (13 journalister) og

Besvarelse af opgavesættet ved Reeksamen forår 2008

Program. 1. ensidet variansanalyse. 2. forsøgsplanlægning: blocking. 1/12

Tema. Dagens tema: Indfør centrale statistiske begreber.

Løsning eksamen d. 15. december 2008

Modul 5: Test for én stikprøve

Statistik i løb Supplerende opgaver

Opgave 1 Betragt to diskrete stokastiske variable X og Y. Antag at sandsynlighedsfunktionen p X for X er givet ved

Konfidensintervaller og Hypotesetest

Rettevejledning til eksamen i Kvantitative metoder 1, 2. årsprøve 2. januar 2007

Nanostatistik: Opgavebesvarelser

Uge 43 I Teoretisk Statistik, 21. oktober Forudsigelser

Løsninger til kapitel 9

Modul 12: Regression og korrelation

Modul 11: Simpel lineær regression

Basal statistik for sundhedsvidenskabelige forskere, forår 2015 Udleveret 3. marts, afleveres senest ved øvelserne i uge 13 (

Matematik B. Højere handelseksamen

Besvarelse af juul2 -opgaven

Test nr. 5 af centrale elementer 02402

Opgavens formålet er at undersøge variationen mellem to laboratoriers bestemmelse af po 2 i blod.

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET.

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET.

Matematisk Modellering 1 Cheat Sheet

Eksamen ved. Københavns Universitet i. Kvantitative forskningsmetoder. Det Samfundsvidenskabelige Fakultet

Eksempel , opg. 2

Module 12: Mere om variansanalyse

Program. Modelkontrol og prædiktion. Multiple sammenligninger. Opgave 5.2: fosforkoncentration

for gymnasiet og hf 2016 Karsten Juul

Fagplan for statistik, efteråret 2015

Normalfordelingen og Stikprøvefordelinger

Vejledende besvarelser til opgaver i kapitel 14

Rygtespredning: Et logistisk eksperiment

2 X 2 = gennemsnitligt indhold af aktivt stof i én tablet fra et glas med 200 tabletter

Sommereksamen Bacheloruddannelsen i Medicin/Medicin med industriel specialisering

Statistik og Sandsynlighedsregning 2. Repetition og eksamen. Overheads til forelæsninger, mandag 7. uge

c) For, er, hvorefter. Forklar.

6. SEMESTER Epidemiologi og Biostatistik Opgaver til Uge 1 (fredag)

Hypotese test. Repetition fra sidst Hypoteser Test af middelværdi Test af andel Test af varians Type 1 og type 2 fejl Signifikansniveau

Skriftlig eksamen Science statistik- ST501

En Introduktion til SAS. Kapitel 5.

Skriftlig Eksamen ST501: Science Statistik Torsdag den 4. januar 2007 kl

Regressionsanalyser. Hvad er det statistiske problem? Primære og sekundære problemer. Metodeproblemer.

Opgaver til kapitel 3

for matematik pä B-niveau i hf

Basal statistik for lægevidenskabelige forskere, forår 2014 Udleveret 4. marts, afleveres senest ved øvelserne i uge 13 (25.

Program: 1. Repetition: p-værdi 2. Simpel lineær regression. 1/19

(studienummer) (underskrift) (bord nr)

Dagens Emner. Likelihood teori. Lineær regression (intro) p. 1/22

Module 12: Mere om variansanalyse

(studienummer) (underskrift) (bord nr)

Statistik vejledende læreplan og læringsmål, foråret 2015 SmartLearning

Generelt er korrelationen mellem elevens samlede vurdering i forsøg 1 og forsøg 2 på 0,79.

02402 Vejledende løsninger til Splus-opgaverne fra hele kurset

ORDINÆR EKSAMEN I EPIDEMIOLOGISKE METODER IT & Sundhed, 2. semester

Test nr. 6 af centrale elementer 02402

Løsning til eksaminen d. 14. december 2009

4. september π B = Lungefunktions data fra tirsdags Gennemsnit l/min

Statistik ved Bachelor-uddannelsen i folkesundhedsvidenskab. Introduktion

Side 1 af 19 sider. Danmarks Tekniske Universitet. Skriftlig prøve: 15. december 2007 Kursus navn og nr: Introduktion til Statistik, 02402

I dag. Statistisk analyse af en enkelt stikprøve med kendt varians Sandsynlighedsregning og Statistik (SaSt) Eksempel: kobbertråd

1. Lav en passende arbejdstegning, der illustrerer samtlige enkeltobservationer.

Besvarelse af vitcap -opgaven

Transkript:

Module 6: Exercises 6.1 To laboranter....................... 2 6.2 Nicotamid i piller..................... 3 6.3 Karakterer......................... 5 6.4 Blodtryk hos kvinder................... 6 6.5 Timeløn.......................... 7 6.6 Fiberbrød......................... 8 6.7 Kropstemperaturer.................... 10 6.8 Kropstemperatur og hjerterytme............ 15 6.9 Sølvmønter Obligatorisk opgave nr. 3, 2005... 17 1

6.1 To laboranter To laboranter udfører koncentrationsbestemmelser på henholdsvis 10 og 14 prøver. Det forudsættes, at alle 24 prøver stammer fra samme homogene opløsning. Analyseresultaterne er følgende: Laborant A 12.38 12.53 12.25 12.37 12.48 12.58 12.43 12.30 12.46 12.43 Laborant B 12.25 12.45 12.31 12.31 12.30 12.20 12.25 12.25 12.26 12.73 12.42 12.17 12.09 12.23 a) Har måleresultaterne for de 2 laboranter samme varians? b) Tyder resultaterne på, at nogen af laboranterne måler med en systematisk fejl? c) Beregn 95%- og 99%-konfidensinterval for forskellen mellem laborant A s måleniveau og laborant B s måleniveau. 2

6.2 Nicotamid i piller En medicinalvarefabrik ønsker at påbegynde fremstillingen af en ny pilletype. Blandt de krav, man stiller til produktionen, er, at det gennemsnitlige nicotamid-indhold i en pille skal være 25 mg. Der udarbejdes to produktionsmetoder, A og B, og ved hver metode fremstilles 20 piller, hvis nicotamid-indhold måles. Måleresultatern ordnet efter størrelse er angivet i nedenstående tabel. Undersøg om det, efter disse resultater at dømme, er rimeligt at antage, at metoderne A og B tilfredsstiller det nævnte krav. Undersøg også, om der mht nicotamid-indhold er væsentlig forskel på de to produkter. 3

Nicotamid-indholdet i mg af 40 piller. Observationerne er for hver af produktionsmetoderne A og B ordnet efter størrelse. A B 22.67 25.04 23.29 25.14 23.40 25.18 23.56 25.32 23.76 25.41 23.83 25.56 23.95 25.96 24.21 25.97 24.50 26.13 24.64 26.14 24.87 26.29 25.05 26.35 25.35 26.38 25.36 26.55 25.73 26.55 25.79 26.62 4 25.80 26.81

6.3 Karakterer Ved et kursus blev der på to på hinanden følgende år givet følgende karakterer: 1. år 5, 8, 8, 7, 8, 7, 8, 03, 7, 10, 10, 7, 8, 9 sum = 105 kvadratsum = 831 2. år 8, 9, 9, 8, 10, 7, 6, 8, 8, 5, 10, 7, 6 sum = 101 kvadratsum = 813 a) Undersøg for hvert år for sig om fordelingen af karakterer er normalfordelt. b) Er den gennemsnitlige karakter ens de to år? c) Idet det antages at svaret på spørgsmål b) er ja, skal det undersøges om den gennemsnitlige karakter de to år er 8. 5

6.4 Blodtryk hos kvinder Ved en undersøgelse af blodtryk i befolkningen måltes det systoliske blodtryk blandt andet på 15 kvinder i alderen 60 64 år og 12 kvinder i alderen 30 34 år. Middeltal og skøn over varianser og spredninger fandtes til: X s 2 s n 60 64 år 134.1 265.3 16.3 15 30 34 år 114.4 127.2 11.3 12 Sammenlign blodtrykket i de to aldersklasser med hensyn til niveau og variabilitet. (Nævn de statistiske forudsætninger i forbindelse med beregningerne.) Husk også at anføre den medicinske konklusion i almindelige ord, f.eks.: Ældre kvinders blodtryk er gennemgående højere og mere variabelt end yngre kvinders. 6

6.5 Timeløn En tilfældig stikprøve af danske arbejdere i to industrier viser følgende resultater for timeløn i danske kr i 1982: stikprøve- gennemsnit stikprøvestørrelse x varians s 2 Fabriksarbejdere 20 53.5 10.0 Bygningsarbejdere 25 56.5 20.0 Under forudsætning af normalfordelte variable med ens varians, kan man påvise en statistisk forskel i middelværdi i timeløn i de to industrier? 7

6.6 Fiberbrød Der er kommet en ny slags fiberbrød på markedet, der skulle have mindst 12.5% fiberindhold. Man bruger en prøve (som antages at være homogen) for at teste denne påstand og for at sammenligne to laboranter (A og B). De to laboranter udfører hver 10 gentagne bestemmelser af fiberindholdet i %, med følgende resultater: Laborant A 12.25, 12.30, 12.37, 12.38, 12.43, 12.46, 12.48, 12.53, 12. Laborant B 12.10, 12.15, 12.20, 12.20, 12.31, 12.36, 12.41, 12.46, 12. Hvis x i er data for laborant A, og y i er data for laborant B, kan man benytte: 8

x = 1 10 y = 1 10 10 i=1 10 i=1 10 x i = 12.441, y i = 12.342, i=1 x 2 i = 1547.9149, a = (x + y) /2 = 12.3915, 10 i=1 10 (x i x) 2 = 0.13009 (y i y) 2 = 0.27016 i=1 10 yi 2 = 1523.5198 i=1 10 (x i a) 2 + 10 i=1 i=1 (y i a) 2 = 0.44926 a) Kan målinger af laborant A beskrives ved en normalfordeling? Hvadenten der svares bekræftende eller afkræftende på spørgsmål a), bedes de følgende opgaver besvaret under forudsætning af normalitet for målinger af både laborant A og B. 9

b) Er der signifikant forskel i varians for de to laboranter (dvs test H 0 : σ 2 A = σ2 B )? c) Tyder resultaterne på, at nogen af laboranterne måler med en systematisk fejl? d) Hvis man nu antager at både middelværdi og varians er det samme for de to laboranter test nulhypotesen om, at middelfiberindholdet for brødet er 12.5% imod alternativhypotesen om, at den er mindre end 12.5%. 6.7 Kropstemperaturer Denne opgave tager udgangspunkt i en artikel fra Journal of the American Medical Association (JAMA) hvor der blandt andet undersøges om menneskets kropstemperatur er de velkendte 37 C (om morgenen). 10

Materialet er baseret på en tilfældig stikprøve bestående af 65 mænd og 65 kvinder. Kropstemperaturer for disse 65 mænd og 65 kvinder målt om morgenen er gengivet i tabellen. 11

Kropstemperatur Mænd Kvinder 35.72 36.56 36.94 35.78 36.78 37.06 35.94 36.61 37.00 35.94 36.78 37.06 36.06 36.61 37.00 36.00 36.78 37.11 36.11 36.67 37.00 36.22 36.78 37.11 36.17 36.67 37.00 36.22 36.78 37.11 36.17 36.67 37.00 36.33 36.83 37.11 36.17 36.67 37.00 36.44 36.83 37.11 36.22 36.67 37.06 36.50 36.83 37.11 36.28 36.67 37.06 36.50 36.89 37.11 36.33 36.72 37.11 36.56 36.89 37.17 36.33 36.72 37.11 36.56 36.89 37.22 36.33 36.78 37.11 36.56 36.89 37.22 36.33 36.78 37.17 36.61 36.89 37.28 36.39 36.78 37.22 36.61 36.94 37.28 36.39 36.78 37.22 36.61 37.00 37.33 36.44 36.83 37.22 36.67 37.00 37.33 36.44 36.83 37.28 36.67 37.00 37.39 36.44 36.89 37.33 36.67 37.00 37.44 12 36.50 36.89 37.39 36.67 37.06 37.72

Her ses nogle standardberegninger for data: Mænd Kvinder Xi 2387.12 2397.58 X 2 i 87676.4382 88447.6800 I figur 6.1 ses probit-diagrammer, der kan benyttes ved besvarelsen. a) Redegør for at kropstemperaturmålingerne for både mænd og kvinder kan anses for at være normalfordelte. b) Undersøg, for mænd og kvinder separat, om middelkropstemperaturen kan antages at være 37 C. c) Vis at der er varianshomogenitet mellem mænd og kvinder. I den pågældende JAMA-artikel foreslås 36.8 C som en ny normal kropstemperatur, fælles for mænd og kvinder. 13

Figure 6.1: Probitdiagram for kropstemperatur for mænd og kvinder. d) Angiv testsandsynligheden (p-værdien) for hypotesen om, at mænd og kvinder har den samme middelkropstemperatur. Er det rimeligt, at antage en fælles normal kropstemperatur på 36.8 C? 14

6.8 Kropstemperatur og hjerterytme Samtidig med indsamlingen af kropstemperaturer, som blev givet i foregående opgave, har man målt pulsen (beats per minute, bpm) for hver af de 65 mænd og 65 kvinder. Formålet er at belyse, om der er en association mellem kropstemperatur og hjerterytme. I figur 6.2 nedenfor er kropstemperaturen tegnet op mod pulsen. Til besvarelsen af opgaven kan det antages, at værdierne af pulsen for en given kropstemperatur kan betragtes som normalfordelt. De yderligere betingelser for regressionsanalyse antages også at være opfyldt. Ved beregninger i opgaven kan benyttes, at gennemsnit og Sum of Squares (SS) for kropstemperatur og puls, samt Sum of Cross- Products (SCP) mellem kropstemperatur og puls er som givet her: 15

Mænd Kvinder Krops- Puls Krops- Puls temperatur temperatur X Y X Y Gennemsnit 36.725 75.920 36.886 73.546 SS 9.6398 1658.8307 10.9130 1879.4782 SCP 37.8660 72.8864 a) Angiv for mænd estimater for parametrene i den lineære regression af puls på kropstemperatur. b) Angiv for kvinder estimater for parametrene i den lineære regression af puls på kropstemperatur. c) Vis, at det kan antages, at regressions-variansen σy 2 X samme for mænd og kvinder. er den d) Vis, at det kan antages, at regressionskoefficienten for mænd og kvinder er ens. Angiv estimatet for den fælles regressionskoefficient. 16

6.9 Sølvmønter Obligatorisk opgave nr. 3, 2005 Der er gjort to fund af gamle søvlmønter fra henholdsvis tidligt og sent i en konges regeringsperiode. I stikprøver fra de to fund er sølvindholdet målt (i procent), idet man har mistanke om at sølvindholdet var lavere sent i en konges regeringsperiode. Her ses data for sølvindholdet i procent: Tidlig periode 6.9 7.8 7.4 8.0 7.6 8.7 8.2 7.9 7.2 7.8 Sen periode 6.3 6.6 6.5 6.1 7.2 6.8 6.8 a) Kan stikprøven fra første periode antages at stamme fra en normalfordeling? b) Er sølvindholdet mindre i den sene periode end i den tidlige periode? Normalitet af begge stikprøver kan antages. 17

c) Opstil og fortolk et 95% konfidensinterval for differensen af middelværdierne. d) Undersøg samme problemstilling som i spørgsmål b) ved en ikkeparametrisk test. [Fra eksamen juni 2002] 18

Figure 6.2: Pulsen tegnet op mod mænd og kvinders kropstemperatur. De rette linjer i figuren er estimerede regressionslinjer. 19