Continue kansmodellen > Standaardiseren
12345Standaardiseren

Uitleg

Het vulgewicht `X` van een kilopak suiker is normaal verdeeld. De fabrikant heeft het gewicht van zijn vulmachine ingesteld op een gemiddelde van `mu=1002` en een standaardafwijking van `σ=3`  gram. Het blijkt dat ongeveer `25` % van de pakken minder dan `1000`  gram suiker bevat. De fabrikant vindt dat teveel.
Het is de bedoeling dat hoogstens `5` % van de pakken minder dan `1000` gram bevat.
In de applet krijg je dit voor elkaar door bijvoorbeeld het gemiddelde vulgewicht `mu` te verhogen. Om `mu` te kunnen berekenen, ga je standaardiseren.

De standaard normaalkromme heeft gemiddelde `mu=0` en standaardafwijking `sigma=1` , de bijbehorende stochast is `Z` . De normaalkromme bij stochast `X` kan hieruit ontstaan door alle waarden van `Z` met `sigma` te vermenigvuldigen en er `mu` bij op te tellen: `X = sigma*Z + mu` .
Omgekeerd kun je elke normaal verdeelde stochast `X` omrekenen naar de standaardnormale stochast: `Z = (X-mu)/(sigma)` .

De kans `text(P)(X < x|mu=m text( en )sigma=s)` is hetzelfde als `text(P)(Z < (x-m)/s|mu=0 text( en ) sigma=1)` .

De fabrikant wil `mu` zo aanpassen, dat de kans op een pak suiker dat minder dan `1000` gram weegt hoogstens `0,05` is. Dus:

`text(P)(X < 1000|mu=m text( en )sigma=3) =` ` text(P)(Z < (1000 - m)/3 | mu=0 text( en ) sigma=1) le 0,05`

Bij een kans van `0,05` vind je een `z` -waarde: `z = (1000 - m)/3 = text(-)1,645` .

En dan krijg je `m~~1004,9` .

Als het gemiddelde gewicht `1005` gram is, dan heeft hoogstens `5` % van de pakken een gewicht minder van `1000` gram. Hoe groter het gemiddelde wordt, hoe kleiner dit percentage wordt.

Bij vraagstukken waar je in het geval van een normale verdeling het gemiddelde of de standaardafwijking moet berekenen, zul je deze eerst om moeten schrijven naar de standaard normale verdeling door te standaardiseren.

Opgave 1

Bestudeer de Uitleg . Werk met de daarin genoemde applet om de volgende vragen te beantwoorden.

a

Pas eerst alleen het gemiddelde aan. Bij welk gemiddelde is niet meer dan `5` % van de pakken lichter dan `1000` gram?

b

Waarom is dit voor de fabrikant een dure oplossing?

c

Laat nu het gemiddelde staan op `mu = 1002` gram en pas de standaardafwijking aan. Bij welke standaardafwijking is niet meer dan `5` % van de pakken te licht?

d

Welke mogelijke voor- en nadelen heeft deze oplossing voor de fabrikant?

Opgave 2

Bekijk de Uitleg .

a

Reken na dat inderdaad ongeveer `25` % van de pakken minder weegt dan `1000`  gram.

b

Laat zien dat het antwoord bij a ook kan worden gevonden met de standaardnormale stochast `Z` .

Er mogen maar maximaal `5` % van de pakken suiker een gewicht hebben van minder dan `1000` gram.

c

Laat zien dat dit het geval is bij een gemiddeld gewicht groter dan `1004,93` .

De fabrikant wil het gemiddeld gewicht van `1002` gram behouden, maar de standaardafwijking aanpassen.

d

Reken na dat dan `sigma lt 1,216` .

Opgave 3

Van een bepaald type batterij is de levensduur normaal verdeeld met een gemiddelde van `80` uur en een standaardafwijking van `255`  minuten.

a

De fabrikant vermeldt op de verpakking dat deze batterijen `75` uur mee gaan. Hoeveel procent van de batterijen haalt deze levensduur niet?

b

Door het verbeteren van het fabricageproces gaan de batterijen gemiddeld langer mee. De standaardafwijking van de levensduur blijft hetzelfde. De fabrikant garandeert nu dat slechts `1` % van de batterijen minder dan `90` uur mee gaat. Hoeveel bedraagt nu de gemiddelde levensduur van dit soort batterijen? Rond af op hele uren.

verder | terug