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文檔簡介
2025年統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)期末考試:統(tǒng)計(jì)推斷與假設(shè)檢驗(yàn)經(jīng)案例解析考試時(shí)間:______分鐘總分:______分姓名:______一、選擇題(本大題共20小題,每小題2分,共40分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是最符合題目要求的,請將正確選項(xiàng)字母填在題后的括號內(nèi)。)1.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如果原假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地拒絕了原假設(shè),這種錯(cuò)誤被稱為()A.第二類錯(cuò)誤B.第一類錯(cuò)誤C.標(biāo)準(zhǔn)誤差D.抽樣誤差2.設(shè)總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著大于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)3.在一個(gè)樣本容量為30的樣本中,樣本均值為50,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為10,要檢驗(yàn)總體均值是否為45,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)4.設(shè)總體服從正態(tài)分布,但方差未知,要檢驗(yàn)總體均值是否等于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)5.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如果備擇假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地接受了原假設(shè),這種錯(cuò)誤被稱為()A.第二類錯(cuò)誤B.第一類錯(cuò)誤C.標(biāo)準(zhǔn)誤差D.抽樣誤差6.設(shè)總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著小于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)7.在一個(gè)樣本容量為50的樣本中,樣本均值為60,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為12,要檢驗(yàn)總體均值是否為55,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)8.設(shè)總體服從正態(tài)分布,但方差未知,要檢驗(yàn)總體均值是否不等于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)C.F檢驗(yàn)9.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如果原假設(shè)為真,但接受了原假設(shè),這種情況下我們稱檢驗(yàn)結(jié)果是()A.正確的B.錯(cuò)誤的C.無效的D.不可靠的10.設(shè)總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否等于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)11.在一個(gè)樣本容量為30的樣本中,樣本均值為70,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為15,要檢驗(yàn)總體均值是否為65,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)12.設(shè)總體服從正態(tài)分布,但方差未知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著大于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)13.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如果備擇假設(shè)為真,但接受了備擇假設(shè),這種情況下我們稱檢驗(yàn)結(jié)果是()A.正確的B.錯(cuò)誤的C.無效的D.不可靠的14.設(shè)總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著小于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)15.在一個(gè)樣本容量為50的樣本中,樣本均值為80,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為20,要檢驗(yàn)總體均值是否為75,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)16.設(shè)總體服從正態(tài)分布,但方差未知,要檢驗(yàn)總體均值是否不等于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)17.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如果原假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地接受了備擇假設(shè),這種錯(cuò)誤被稱為()A.第二類錯(cuò)誤B.第一類錯(cuò)誤C.標(biāo)準(zhǔn)誤差D.抽樣誤差18.設(shè)總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否等于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)19.在一個(gè)樣本容量為30的樣本中,樣本均值為90,樣本標(biāo)準(zhǔn)差為18,要檢驗(yàn)總體均值是否為85,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.Z檢驗(yàn)B.t檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)20.設(shè)總體服從正態(tài)分布,但方差未知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著大于某個(gè)值,應(yīng)選用哪種檢驗(yàn)方法?()A.t檢驗(yàn)B.Z檢驗(yàn)C.卡方檢驗(yàn)D.F檢驗(yàn)二、簡答題(本大題共5小題,每小題4分,共20分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號后。)1.簡述假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟。2.解釋什么是第一類錯(cuò)誤和第二類錯(cuò)誤,并舉例說明。3.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如何選擇合適的檢驗(yàn)方法?4.假設(shè)檢驗(yàn)的p值是什么意思?如何根據(jù)p值判斷檢驗(yàn)結(jié)果?5.假設(shè)檢驗(yàn)與置信區(qū)間有什么關(guān)系?三、計(jì)算題(本大題共4小題,每小題10分,共40分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號后。)1.某工廠生產(chǎn)一批零件,已知零件長度服從正態(tài)分布,方差為0.04?,F(xiàn)隨機(jī)抽取50個(gè)零件,測得樣本均值為10.2厘米。試以0.05的顯著性水平檢驗(yàn)這批零件的長度是否顯著大于10厘米?2.某醫(yī)生聲稱某種新藥能降低血壓。為了驗(yàn)證這一說法,隨機(jī)選取100名高血壓患者,其中50人服用新藥,50人不服用新藥。服用新藥組測得血壓均值為130,標(biāo)準(zhǔn)差為15;不服用新藥組測得血壓均值為135,標(biāo)準(zhǔn)差為20。試以0.01的顯著性水平檢驗(yàn)新藥能否顯著降低血壓?3.某學(xué)校為了提高教學(xué)質(zhì)量,對兩個(gè)班級的教學(xué)方法進(jìn)行了比較。隨機(jī)抽取兩個(gè)班級,每個(gè)班級30名學(xué)生。班級A采用傳統(tǒng)教學(xué)方法,班級B采用多媒體教學(xué)方法。期末考試中,班級A的平均成績?yōu)?5分,標(biāo)準(zhǔn)差為10分;班級B的平均成績?yōu)?8分,標(biāo)準(zhǔn)差為12分。試以0.05的顯著性水平檢驗(yàn)兩種教學(xué)方法的效果是否存在顯著差異?4.某公司為了提高員工的工作效率,對兩種不同的工作制度進(jìn)行了比較。隨機(jī)選取100名員工,其中50人采用制度A,50人采用制度B。一個(gè)月后,測得制度A的員工平均工作效率為80,標(biāo)準(zhǔn)差為10;制度B的員工平均工作效率為82,標(biāo)準(zhǔn)差為12。試以0.01的顯著性水平檢驗(yàn)兩種工作制度的效果是否存在顯著差異?四、論述題(本大題共2小題,每小題10分,共20分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號后。)1.在實(shí)際應(yīng)用中,如何根據(jù)具體情況選擇合適的假設(shè)檢驗(yàn)方法?請結(jié)合實(shí)例說明。2.假設(shè)檢驗(yàn)有哪些局限性?在實(shí)際應(yīng)用中如何克服這些局限性?請結(jié)合實(shí)例說明。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.B解析:原假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地拒絕了原假設(shè),這是第一類錯(cuò)誤,也稱為棄真錯(cuò)誤。2.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。3.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,且樣本容量為30,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。4.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。5.A解析:備擇假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地接受了原假設(shè),這是第二類錯(cuò)誤,也稱為取偽錯(cuò)誤。6.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著小于某個(gè)值,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。7.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,且樣本容量為50,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。8.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。9.A解析:原假設(shè)為真,且接受了原假設(shè),這種情況下我們稱檢驗(yàn)結(jié)果是正確的。10.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否等于某個(gè)值,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。11.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,且樣本容量為30,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。12.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著大于某個(gè)值,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。13.A解析:備擇假設(shè)為真,且接受了備擇假設(shè),這種情況下我們稱檢驗(yàn)結(jié)果是正確的。14.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著小于某個(gè)值,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。15.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,且樣本容量為50,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。16.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。17.A解析:原假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地接受了備擇假設(shè),這種錯(cuò)誤被稱為第二類錯(cuò)誤。18.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否等于某個(gè)值,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。19.B解析:總體服從正態(tài)分布,但方差未知,且樣本容量為30,應(yīng)選用t檢驗(yàn)。20.B解析:總體服從正態(tài)分布,且方差已知,要檢驗(yàn)總體均值是否顯著大于某個(gè)值,應(yīng)選用Z檢驗(yàn)。二、簡答題答案及解析1.簡述假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟。答案:假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟包括:(1)提出原假設(shè)和備擇假設(shè);(2)選擇合適的檢驗(yàn)方法;(3)確定顯著性水平;(4)計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量;(5)確定拒絕域或計(jì)算p值;(6)做出統(tǒng)計(jì)決策。解析:假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟是科學(xué)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的基礎(chǔ),每一步都至關(guān)重要。提出原假設(shè)和備擇假設(shè)是第一步,也是關(guān)鍵的一步。選擇合適的檢驗(yàn)方法需要根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和分布情況來確定。確定顯著性水平是為了控制第一類錯(cuò)誤的概率。計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量是檢驗(yàn)的核心步驟。確定拒絕域或計(jì)算p值是為了判斷是否拒絕原假設(shè)。最后,根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果做出統(tǒng)計(jì)決策。2.解釋什么是第一類錯(cuò)誤和第二類錯(cuò)誤,并舉例說明。答案:第一類錯(cuò)誤是指原假設(shè)為真,但錯(cuò)誤地拒絕了原假設(shè),也稱為棄真錯(cuò)誤。第二類錯(cuò)誤是指原假設(shè)為假,但錯(cuò)誤地接受了原假設(shè),也稱為取偽錯(cuò)誤。解析:第一類錯(cuò)誤和第二類錯(cuò)誤是假設(shè)檢驗(yàn)中可能出現(xiàn)的兩種錯(cuò)誤。第一類錯(cuò)誤的發(fā)生概率由顯著性水平α決定,而第二類錯(cuò)誤的概率用β表示。在實(shí)際應(yīng)用中,我們希望α和β都盡可能小,但兩者之間存在一定的權(quán)衡關(guān)系。例如,在醫(yī)學(xué)試驗(yàn)中,如果假設(shè)某種藥物無效,但錯(cuò)誤地認(rèn)為它有效,這是第一類錯(cuò)誤;如果假設(shè)某種藥物有效,但錯(cuò)誤地認(rèn)為它無效,這是第二類錯(cuò)誤。3.在進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)時(shí),如何選擇合適的檢驗(yàn)方法?答案:選擇合適的檢驗(yàn)方法需要根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和分布情況來確定。具體來說,需要考慮以下因素:(1)數(shù)據(jù)的類型:如果是分類數(shù)據(jù),可能需要使用卡方檢驗(yàn);如果是連續(xù)數(shù)據(jù),可能需要使用t檢驗(yàn)或Z檢驗(yàn)。(2)樣本容量:樣本容量較大時(shí),可以使用Z檢驗(yàn);樣本容量較小時(shí),通常需要使用t檢驗(yàn)。(3)總體分布:如果總體服從正態(tài)分布,可以使用Z檢驗(yàn)或t檢驗(yàn);如果總體分布未知,可能需要使用非參數(shù)檢驗(yàn)方法。解析:選擇合適的檢驗(yàn)方法是一個(gè)重要的步驟,它直接影響到檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。數(shù)據(jù)的類型、樣本容量和總體分布是選擇檢驗(yàn)方法的主要依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中,我們需要根據(jù)具體情況綜合考慮這些因素,選擇最合適的檢驗(yàn)方法。4.假設(shè)檢驗(yàn)的p值是什么意思?如何根據(jù)p值判斷檢驗(yàn)結(jié)果?答案:p值是指在原假設(shè)為真的情況下,出現(xiàn)當(dāng)前樣本數(shù)據(jù)或更極端數(shù)據(jù)的概率。根據(jù)p值判斷檢驗(yàn)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)是:如果p值小于或等于顯著性水平α,則拒絕原假設(shè);如果p值大于顯著性水平α,則不拒絕原假設(shè)。解析:p值是假設(shè)檢驗(yàn)中一個(gè)非常重要的概念,它反映了樣本數(shù)據(jù)與原假設(shè)之間的不一致程度。p值越小,說明樣本數(shù)據(jù)與原假設(shè)之間的不一致程度越大,拒絕原假設(shè)的證據(jù)越強(qiáng)。根據(jù)p值判斷檢驗(yàn)結(jié)果,可以直觀地了解檢驗(yàn)結(jié)果的可信度。5.假設(shè)檢驗(yàn)與置信區(qū)間有什么關(guān)系?答案:假設(shè)檢驗(yàn)與置信區(qū)間之間存在密切的關(guān)系。具體來說,置信區(qū)間可以用來進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。如果原假設(shè)的值不在置信區(qū)間內(nèi),則拒絕原假設(shè);如果原假設(shè)的值在置信區(qū)間內(nèi),則不拒絕原假設(shè)。解析:假設(shè)檢驗(yàn)和置信區(qū)間是統(tǒng)計(jì)推斷的兩種重要方法,它們之間存在密切的關(guān)系。置信區(qū)間可以用來進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),這是一種直觀且有效的方法。通過置信區(qū)間,我們可以了解總體參數(shù)的可能范圍,從而判斷原假設(shè)是否合理。這種方法不僅直觀,而且可以提供更多的信息。三、計(jì)算題答案及解析1.某工廠生產(chǎn)一批零件,已知零件長度服從正態(tài)分布,方差為0.04?,F(xiàn)隨機(jī)抽取50個(gè)零件,測得樣本均值為10.2厘米。試以0.05的顯著性水平檢驗(yàn)這批零件的長度是否顯著大于10厘米?答案:拒絕原假設(shè)。這批零件的長度顯著大于10厘米。解析:首先,提出原假設(shè)和備擇假設(shè):H0:μ≤10H1:μ>10選擇Z檢驗(yàn),因?yàn)榭傮w服從正態(tài)分布,且方差已知。計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:Z=(樣本均值-假設(shè)的總體均值)/(標(biāo)準(zhǔn)差/√樣本容量)Z=(10.2-10)/(0.2/√50)Z=10/0.0283Z≈352.74確定拒絕域:對于顯著性水平α=0.05,拒絕域?yàn)閆>1.645。因?yàn)橛?jì)算得到的Z值遠(yuǎn)大于1.645,所以拒絕原假設(shè)。這批零件的長度顯著大于10厘米。2.某醫(yī)生聲稱某種新藥能降低血壓。為了驗(yàn)證這一說法,隨機(jī)選取100名高血壓患者,其中50人服用新藥,50人不服用新藥。服用新藥組測得血壓均值為130,標(biāo)準(zhǔn)差為15;不服用新藥組測得血壓均值為135,標(biāo)準(zhǔn)差為20。試以0.01的顯著性水平檢驗(yàn)新藥能否顯著降低血壓?答案:拒絕原假設(shè)。新藥能顯著降低血壓。解析:首先,提出原假設(shè)和備擇假設(shè):H0:μ1=μ2H1:μ1<μ2選擇兩樣本t檢驗(yàn),因?yàn)闃颖救萘枯^大,且兩個(gè)樣本的方差未知。計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:t=(樣本均值1-樣本均值2)/√((樣本方差1/樣本容量1)+(樣本方差2/樣本容量2))t=(130-135)/√((15^2/50)+(20^2/50))t=-5/√((225/50)+(400/50))t=-5/√(8.5+8)t=-5/√16.5t≈-1.23確定拒絕域:對于顯著性水平α=0.01,拒絕域?yàn)閠<-2.33。因?yàn)橛?jì)算得到的t值不小于-2.33,所以不拒絕原假設(shè)。新藥不能顯著降低血壓。3.某學(xué)校為了提高教學(xué)質(zhì)量,對兩個(gè)班級的教學(xué)方法進(jìn)行了比較。隨機(jī)抽取兩個(gè)班級,每個(gè)班級30名學(xué)生。班級A采用傳統(tǒng)教學(xué)方法,班級B采用多媒體教學(xué)方法。期末考試中,班級A的平均成績?yōu)?5分,標(biāo)準(zhǔn)差為10分;班級B的平均成績?yōu)?8分,標(biāo)準(zhǔn)差為12分。試以0.05的顯著性水平檢驗(yàn)兩種教學(xué)方法的效果是否存在顯著差異?答案:拒絕原假設(shè)。兩種教學(xué)方法的效果存在顯著差異。解析:首先,提出原假設(shè)和備擇假設(shè):H0:μA=μBH1:μA≠μB選擇兩樣本t檢驗(yàn),因?yàn)闃颖救萘枯^小,且兩個(gè)樣本的方差未知。計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:t=(樣本均值A(chǔ)-樣本均值B)/√((樣本方差A(yù)/樣本容量A)+(樣本方差B/樣本容量B))t=(75-78)/√((10^2/30)+(12^2/30))t=-3/√((100/30)+(144/30))t=-3/√(3.33+4.8)t=-3/√8.13t≈-1.06確定拒絕域:對于顯著性水平α=0.05,拒絕域?yàn)閠<-2.048或t>2.048。因?yàn)橛?jì)算得到的t值不小于-2.048且不大于2.048,所以不拒絕原假設(shè)。兩種教學(xué)方法的效果不存在顯著差異。4.某公司為了提高員工的工作效率,對兩種不同的工作制度進(jìn)行了比較。隨機(jī)選取100名員工,其中50人采用制度A,50人采用制度B。一個(gè)月后,測得制度A的員工平均工作效率為80,標(biāo)準(zhǔn)差為10;制度B的員工平均工作效率為82,標(biāo)準(zhǔn)差為12。試以0.01的顯著性水平檢驗(yàn)兩種工作制度的效果是否存在顯著差異?答案:拒絕原假設(shè)。兩種工作制度的效果存在顯著差異。解析:首先,提出原假設(shè)和備擇假設(shè):H0:μA=μBH1:μA≠μB選擇兩樣本t檢驗(yàn),因?yàn)闃颖救萘枯^大,且兩個(gè)樣本的方差未知。計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量:t=(樣本均值A(chǔ)-樣本均值B)/√((樣本方差A(yù)/樣本容量A)+(樣本方差B/樣本容量B))t=(80-82)/√((10^2/50)+(12^2/50))t=-2/√((100/50)+(144/50))t=-2/√(2+2.88)t=-2/√4.88t≈-0.82確定拒絕域:對于顯著性水平α=0.01,拒絕域?yàn)閠<-2.58或t>2.58。因?yàn)橛?jì)算得到的t值不小于-2.58且不大于2.58,所以不拒絕原假設(shè)。兩種工作制度的效果不存在顯著差異。四、論述題答案及解析1.在實(shí)際應(yīng)用中,如何根據(jù)具體情況選擇合適的假設(shè)檢驗(yàn)方法?請結(jié)合實(shí)例說明。答案:在實(shí)際應(yīng)用中,選擇合適的假設(shè)檢驗(yàn)方法需要根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和分布情況來確定。具體來說,需要考慮以下因素:(1)數(shù)據(jù)的類型:如果是分類數(shù)據(jù),可能需要使用卡方檢驗(yàn);如果是連續(xù)數(shù)據(jù),可能需要使用t檢驗(yàn)或Z檢驗(yàn)。(2)樣本容量:樣本容量較大時(shí),可以使用Z檢驗(yàn);樣本容量較小時(shí),通常
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