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课件网) 幻灯片 1:封面 标题:23.3.2 方差在实际问题中的应用 副标题:用数据波动分析解决实际决策问题 背景图:展示方差应用的多场景拼贴,包括工厂零件检测报告、运动员成绩分析表、班级成绩分布直方图和股票收益波动曲线图,体现方差的实用价值。 幻灯片 2:回顾与应用引入 方差核心知识回顾: 定义:各数据与平均数差的平方的平均数,记为\(s^2\)。 意义:方差越小,数据波动越小,稳定性越强;方差越大,数据波动越大,稳定性越弱。 计算公式:\(s^2 = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})^2\)。 实际应用的必要性:在生产、竞技、教育等领域,仅通过平均数无法全面评估数据特征,方差能补充反映数据的稳定性,为决策提供科学依据。 问题引入:某企业需从 A、B 两家供应商中选择一家合作,两家提供的零件平均尺寸相同,但 A 的方差为 0.02,B 的方差为 0.15,应选择哪家?引出方差在实际决策中的作用。 幻灯片 3:应用场景 1——— 工业质量控制 核心需求:生产过程中需保证产品尺寸、重量等指标的稳定性,方差是监控质量的关键指标。 案例分析: 背景:某汽车零部件厂对两条生产线的零件直径(mm)进行检测,数据如下: 生产线甲:10.0, 10.1, 9.9, 10.0, 10.0(\(\bar{x}=10.0\),\(s^2=0.002\)) 生产线乙:9.8, 10.2, 9.9, 10.1, 10.0(\(\bar{x}=10.0\),\(s^2=0.02\)) 分析:甲生产线方差更小,零件尺寸更均匀,质量更稳定。 决策建议:优先选择甲生产线的零件,减少装配误差;对乙生产线进行调试,降低方差。 行业标准:多数工业产品会设定方差阈值,超过阈值需停产检修,如精密零件方差通常要求≤0.01。 幻灯片 4:应用场景 2——— 体育竞技评估 核心需求:评估运动员的发挥稳定性,方差小的运动员在关键比赛中更可靠。 案例分析: 背景:某射击队需选拔一名选手参加决赛,两名候选人近期训练成绩(环)如下: 选手甲:9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2(\(\bar{x}=10.0\),\(s^2=0.012\)) 选手乙:9.5, 9.7, 10.0, 10.3, 10.5(\(\bar{x}=10.0\),\(s^2=0.16\)) 分析:甲的方差远小于乙,发挥更稳定,决赛中更易保持正常水平。 决策建议:选择选手甲参加决赛,乙需加强稳定性训练。 拓展应用:团队运动中分析球员得分方差,评估其贡献的稳定性(如篮球运动员的场均得分方差)。 幻灯片 5:应用场景 3——— 教育教学评价 核心需求:分析班级成绩的离散程度,评估教学效果和学生差异。 案例分析: 背景:某班两次数学测验成绩的方差变化: 第一次测验:\(s^2=120\)(成绩两极分化严重) 第二次测验:\(s^2=60\)(方差降低,成绩更均衡) 分析:方差下降说明教学调整有效,学困生进步明显,班级整体水平更均衡。 教学建议:针对第一次测验方差大的问题,采取分层教学、个别辅导等措施,降低成绩波动。 数据对比:优秀班级的成绩方差通常较小,说明教学兼顾不同层次学生;方差过大可能需调整教学策略。 幻灯片 6:应用场景 4——— 投资风险分析 核心需求:通过收益方差评估投资风险,方差越小说明收益越稳定,风险越低。 案例分析: 背景:两种投资产品的年收益率(%)如下: 产品 A:5, 6, 5, 7, 7(\(\bar{x}=6\),\(s^2=0.8\)) 产品 B:3, 9, 5, 8, 5(\(\bar{x}=6\),\(s^2=5.2\)) 分析:A 产品方差小,收益波动小,适合风险厌恶型投资者;B 产品方差大,收益不稳定,但可能有高回报机会。 决策建议:保守型投资者选择 A,进取型投资者可搭配投资 A 和 B,平衡风险与收益。 金融常识:股票的方差通常大于债券,因此股票风险更高;基金通过分散投资降低整体方差(风险)。 幻灯片 7:例题讲解 1(综合决策) 题目呈现:某学校需从两名食堂承 ... ...