内容正文:
专题跟踪检测(十一) 统计与统计案例
1.某乡镇为了提高乡镇居民收入,指导农民种植黄芪、党参、当归等药材,同时在种植药材附近种植草,让牛羊吃,发展畜牧业,第二年将种植药材的地改种草让牛羊吃,将牛羊吃过的草地改种药材,这样药材的生长主要依靠牛羊等有机肥来供给,提高药效,同时增加农民的经济收入.现将该乡镇某农户近7年(2016~2022年对应年份代码1~7)的种植药材的收入金额绘成折线图.
(1)根据图中所给出的折线图,判断=x+和=ex+哪一个更适合作为回归模型;(给出判断即可,不必说明理由)
(2)求相关系数r(保留两位小数),并求种植药材收入y关于年份代码x的回归直线方程;
(3)若在生物学上将在药材附近同时种植草称作间作,将药材和草每年轮流种植称作轮作.根据题目所给信息,分析这两种种植方式对当地居民收入的影响.
附:相关系数r=,回归直线方程=x+中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为=,=-.
相关数据:≈2.65,yi=266,xiyi=1 197, =25.8, (xi-)(yi-)=133.
解:(1)因为折线图更接近直线,所以=x+更适合作为回归模型.
(2)因为=(1+2+3+4+5+6+7)=4,
(xi-)2=(1-4)2+(2-4)2+(3-4)2+(4-4)2+(5-4)2+(6-4)2+(7-4)2=28,
所以相关系数r==≈≈0.97,
根据题意,可得===4.75,
=yi=38,=-=38-4.75×4=19.
∴种植药材收入金额y关于年份代码x的回归直线方程为=4.75x+19.
(3)(答案不唯一,合理即可)①间作:一方面可以同时发展畜牧业来增加居民收入,另一方面可以实现土地的利用率,实现单位面积内经济效益的最大化.
②轮作:一方面牛、羊粪等有机肥可以用来供给药材的生长,从而提高乡镇居民收入,另一方面可以调节土壤的肥沃能力,形成良性循环,进一步提高土地的生态效益和经济效益.
2.小李准备在某商场租一间商铺开服装店,为了解市场行情,在该商场调查了20家服装店,统计得到了它们的面积x(单位:m2)和日均客流量y(单位:百人)的数据(xi,yi)(i=1,2,…,20),并计算得i=2 400,i=210,(xi-)2=42 000,(xi-)(yi-)=6 300.
(1)求y关于x的回归直线方程;
(2)已知服装店每天的经济效益W=k+mx(k>0,m>0),该商场现有60~150 m2的商铺出租,根据(1)的结果进行预测,要使单位面积的经济效益Z最高,小李应该租多大面积的商铺?
解:(1)由已知可得=i=120,=i=10.5,===0.15,
=-=10.5-0.15×120=-7.5,
所以回归直线方程为=0.15x-7.5.
(2)根据题意得Z==+m,60≤x≤150.
设f(x)==-,
令t=,≤t≤,
则f(x)=g(t)=0.15t-7.5t2=-7.5×(t-0.01)2+0.000 75,
当t=0.01,即x=100时,f(x)取最大值,
因为k,m>0,所以此时Z也取最大值,
因此,小李应该租100 m2的商铺.
3.(2022·全国乙卷)某地经过多年的环境治理,已将荒山改造成了绿水青山.为估计一林区某种树木的总材积量,随机选取了10棵这种树木,测量每棵树的根部横截面积(单位:m2)和材积量(单位:m3),得到如下数据:
样本号i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总和
根部横截面积xi
0.04
0.06
0.04
0.08
0.08
0.05
0.05
0.07
0.07
0.06
0.6
材积量yi
0.25
0.40
0.22
0.54
0.51
0.34
0.36
0.46
0.42
0.40
3.9
并计算得x=0.038,y=1.615 8,xiyi=0.247 4.
(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积与平均一棵的材积量;
(2)求该林区这种树木的根部横截面积与材积量的样本相关系数(精确到0.01);
(3)现测量了该林区所有这种树木的根部横截面积,并得到所有这种树木的根部横截面积总和为186 m2.已知树木的材积量与其根部横截面积近似成正比.利用以上数据给出该林区这种树木的总材积量的估计值.附:≈1.377
解:(1)估计该林区这种树木平均一棵的根部横截面积===0.06,
估计该林区这种树木平均一棵的材积量===0.39.
(2)(xi-)(yi-)=iyi-10=0.013 4,
(xi-)2=-10()2=0.002,
(yi-)2=-10()2=0.094 8,
所以==≈0.01×1.377=0.013 77,
所以样本相关系数r=≈≈0.97.