稿件来源:高途
| 4.3.2 独立性检验题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修二
第四章 概率与统计
4.3 统计模型
4.3.2 独立性检验
向“新”而行,向“新”而进,新质生产力能够更好地推动高质量发展.以人工智能的应用为例,人工智能中的文生视频模型$Sora($以下简称$Sora)$,能够根据用户的文本提示创建最长$60$秒的逼真视频.为调查$Sora$的应用是否会对视频从业人员的数量产生影响,某学校研究小组随机抽取了$120$名视频从业人员进行调查,结果如下表所示.
$Sora$的应用情况 | 视频从业人员 | 合计 | |
减少 | 未减少 | ||
应用 | $70$ | $75$ | |
没有应用 | $15$ | ||
合计 | $100$ | $120$ |
$(1)$根据所给数据完成上表,依据小概率值$\alpha =0.001$的独立性检验,能否认为$Sora$的应用与视频从业人员的减少有关?
$(2)$某公司视频部现有员工$100$人,公司拟开展$Sora$培训,分三轮进行,每位员工第一轮至第三轮培训达到“优秀”的概率分别为$\dfrac{2}{3},\dfrac{1}{2},\dfrac{1}{3}$,每轮相互独立,有二轮及以上获得“优秀”的员工才能应用$Sora$.
$($ⅰ)求员工经过培训能应用$Sora$的概率.
$($ⅱ)已知开展$Sora$培训前,员工每人每年平均为公司创造利润$6$万元;开展$Sora$培训后,能应用$Sora$的员工每人每年平均为公司创造利润$10$万元;$Sora$培训平均每人每年成本为$1$万元.根据公司发展需要,计划先将视频部的部分员工随机调至其他部门,然后开展$Sora$培训,现要求培训后视频部的年利润不低于员工调整前的年利润,则视频部最多可以调多少人到其他部门?
附:${\chi }^{2}=\dfrac{n{(ad-bc)}^{2}}{(a+b)\left(c+d\right)\left(a+c\right)\left(b+d\right)}$,其中$n=a+b+c+d$.
$\alpha $ | $0.010$ | $0.005$ | $0.001$ |
$x_{\alpha }$ | $6.635$ | $7.879$ | $10.828$ |
$(1)$ 认为$Sora$的应用与视频从业人员的减少有关,此推断犯错误的概率不大于$0.001$;
$(2)(i)\\dfrac{1}{2}$;
$(ii)14$
$(1)$依题意,$2\times 2$列联表如下:
$Sora$的应用情况 | 视频从业人员 | 合计 | |
减少 | 未减少 | ||
应用 | $70$ | $5$ | $75$ |
没有应用 | $30$ | $15$ | $45$ |
合计 | $100$ | $20$ | $120$ |
零假设$H_{0}$:$Sora$的应用与视频从业人员的减少无关,
由列联表中数据得,${\chi }^{2}=\dfrac{120×{(70×15-30×5)}^{2}}{100×20×75×45}=\dfrac{72}{5}=14.4\gt 10.828={x}_{0.001}$,
根据小概率值$\alpha =0.001$的独立性检验,推断$H_{0}$不成立,
即认为$Sora$的应用与视频从业人员的减少有关,此推断犯错误的概率不大于$0.001$;
$(2)(i)$设$A_{i}=$“员工第$i$轮获得优秀”$\left(i=1,2,3\right)$,且$A_{i}$相互独立,
设$B=$“员工经过培训能应用$Sora$”,
则$P(B)=P\left({A}_{1}{A}_{2}{A}_{3}\right)+P\left(\overline{{A}_{1}}{A}_{2}{A}_{3}\right)+P\left({A}_{1}\overline{{A}_{2}}{A}_{3}\right)+P\left({A}_{1}{A}_{2}\overline{{A}_{3}}\right)$,
$=\dfrac{2}{3}×\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{3}×\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{3}+\dfrac{2}{3}×\dfrac{1}{2}×\dfrac{1}{3}+\dfrac{2}{3}×\dfrac{1}{2}×\dfrac{2}{3}$,
$=\dfrac{1}{2}$,
故员工经过培训能应用$Sora$的概率是$\dfrac{1}{2}$;
$(ii$)设视频部调$x$人至其他部门,$x\in {\bf N}$,$X$为培训后视频部能应用$Sora$的人数,
则$X~B\left(100-x,\dfrac{1}{2}\right)$,因此$E(X)=\dfrac{100-x}{2}$,
调整后视频部的年利润为$\dfrac{100-x}{2}×10+\left(1-\dfrac{1}{2}\right)\left(100-x\right)×6-\left(100-x\right)=\left(700-7x\right)($万元),
令$700-7x\geqslant 100\times 6$,解得$x≤\dfrac{100}{7}≈14.3$,又$x\in {\bf N}$,所以$x_{\max }=14$,
因此,视频部最多可以调$14$人到其他部门.
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