التمرين 4 — إنتاج الحليب واستطلاع الرأي بفاس
تؤكد تعاونية حليب بمنطقة فاس أن كمية الحليب المنتجة يوميًا من أبقارها تتبع قانونًا عاديًا بمتوسط μ=18 لترًا وانحرافًا معياريًا σ=2,5 لترًا.
الجزء A — القانون العادي
نرمز بـ X لكمية الحليب (باللتر) التي تنتجها بقرة مختارة عشوائيًا.
1. عبر عن P(15≤X≤21) بدلالة دالة التوزيع Φ للقانون العادي الممركز والمختزل N(0,1)، ثم احسب هذا الاحتمال.
2. احسب P(X>22,5). فسر هذه النتيجة في السياق.
3. حدد قيمة العدد الحقيقي a>0 بحيث P(∣X−18∣≤a)=0,99.
الجزء B — القانون الثنائي والتقريب
نقول إن البقرة "عالية الإنتاج" إذا أنتجت أكثر من 22,5 لترًا يوميًا. حسب الجزء A، الاحتمال أن تكون بقرة عالية الإنتاج يرمز له بـ p0 (القيمة المحسوبة في السؤال A.2).
نأخذ عينة من 100 بقرة. نرمز بـ Z لعدد الأبقار عالية الإنتاج في هذه العينة.
4. حدد القانون الذي يتبعه Z واحسب E(Z) و σ(Z) (قرب إلى 10−2).
5. باستخدام التقريب بالقانون العادي، احسب P(Z≥5). قرب إلى 10−4.
الجزء C — مجال الثقة
يرغب طبيب بيطري مستقل في تقدير النسبة الحقيقية p للأبقار عالية الإنتاج في التعاونية. يفحص عينة من 200 بقرة ويلاحظ أن 14 منها عالية الإنتاج.
6. احسب التكرار الملاحظ f.
7. أنشئ مجال ثقة بمستوى 95% للنسبة p. استنتج بخصوص تأكيد التعاونية (التي تؤكد أن p0≈0,0228).
معطيات: Φ(1,2)=0,8849 ؛ Φ(1,8)=0,9641 ؛ Φ(1,96)≈0,975 ؛ Φ(2,58)≈0,995.