E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Kritik değerler (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Karar
χ² > χ²crit ise H0’ı reddedin
2Alıştırma soruları
1.Normal dağılımOrta
çimento torbaları kütleleri bağımsız ve normaldir; ortalama 25 kg, standart sapma 0,5 kg. Bunlardan 5 tanesinin toplam kütlesinin 123,9 kg değerinin altında kalma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.
μ = 25 kgσ = 0,5 kgn = 5< 123.9 kg
P =
2.Normal dağılımZor
sınav puanları, ortalaması 65 puan ve standart sapması 10 puan olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %90 olan x değerini bulun (90. yüzdelik).
μ = 65σ = 10P = 90%
x = puan
3.Güven aralıklarıOrta
11 birimlik bir örneklemin ortalaması 104,5 ve standart sapması s = 16,5. Anakütle yaklaşık olarak normaldir. Ortalama için %95 güven aralığının hata payı E değerini bulun.
n = 11x̄ = 104,5s = 16,595%t(10) = 2,228
E =
4.Güven aralıklarıZor
İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 13 parsel, ortalama verim 49 kg, standart sapma 8,5 kg. Parsel grubu 2: 8 parsel, ortalama 59,5 kg, standart sapma 1 kg. Varyansları eşit kabul edin (birleştirilmiş t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂ için %95 güven aralığının alt sınırını bulun.
İki öğretim yöntemi karşılaştırılıyor. Grup 1: 11 öğrenci, ortalama puan 85,5, standart sapma 6. Grup 2: 10 öğrenci, ortalama puan 91,3, standart sapma 4,5. Anakütle varyanslarını eşit kabul edin ve birleştirilmiş iki örneklemli t testini kullanın. Farkı x̄₁ − x̄₂ (grup 1 eksi grup 2) alarak H₀: μ₁ = μ₂ için test istatistiği t değerini bulun.
n₁ = 11x̄₁ = 85,5s₁ = 6n₂ = 10x̄₂ = 91,3s₂ = 4,5
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
81 ölçümlük bir örneklemin ortalaması 101,5. Anakütle standart sapması 15. Ortalama için %99 güven aralığının üst sınırı U'ü bulun.
x̄ = 101,5σ = 15n = 8199%
U =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = yıl cinsinden araç yaşı ve y = k€ cinsinden fiyat için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusunun belirlilik katsayısı r² değerini bulun.
n = 6
r² =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = k€ cinsinden reklam harcaması ve y = k€ cinsinden satışlar için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. Doğru hangi değer x için ŷ = 37 tahmin eder?
n = 5ŷ = 37
x =
9.Ki-kare testleriOrta
Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Ki-kare bağımsızlık testi için “gündüz vardiyası, kusursuz” hücresinin beklenen frekansı E değerini bulun.
satır toplamı = 100sütun toplamı = 49N = 167
E =
10.Ki-kare testleriZor
Bir ki-kare uyum iyiliği testi, 7 kategorideki frekansların, ortalaması aynı verilerden tahmin edilen bir Poisson dağılımına uyup uymadığını kontrol ediyor. Testin serbestlik derecesi df kaçtır?
k = 7
df =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: P = 0,1635
Normal değişkenlerin toplamı ve farkı: X ve Y bağımsız ve normal ise X + Y ve X − Y de normaldir. Ortalamalar toplanır ya da çıkarılır: E(X ± Y) = μX ± μY. Varyanslar fark için de her zaman toplanır: Var(X ± Y) = σX² + σY², dolayısıyla σ = √(σX² + σY²). Standart sapmalar asla doğrudan toplanmaz. Aynı dağılıma sahip n bağımsız parçanın toplamının ortalaması n·μ, standart sapması σ·√n’dir. Sonra her zamanki gibi standartlaştırın: z = (x − ortalama)/σ ve Φ(z)’yi okuyun.
Toplamın dağılımı
μT = 125 kg, σT = 0,5·√5 = 1,118 kg
Standartlaştırın
z = (123,9 − 125)/1,118 = −0,98
Olasılık
P = Φ(−0,98) = 0,1635
Cevap
P = 0,1635
2.Normal dağılım
Cevap: x = 77,82 puan
Normal dağılım: bir x değerini z = (x − μ)/σ ile z puanına çevirin; z, ortalamadan kaç standart sapma uzakta olunduğunu sayar. z tablosu (ya da Φ(z)) z’nin solundaki alanı, yani P(X < x) değerini verir. Sağdaki alan 1 − Φ(z), iki değer arasındaki alan ise bu iki alanın farkıdır.
Yüzdelik için z
Φ(z) = 0,9 → z = 1,282
x’e geri dönüş
x = 65 + 1,282·10 = 77,82 puan
Cevap
x = 77,82 puan
3.Güven aralıkları
Cevap: E = 11,08
Ortalama için güven aralığı: x̄ ± hata payı. Anakütle σ’sı biliniyorsa hata payı z·σ/√n’dir; yalnızca örneklem standart sapması s biliniyorsa n − 1 serbestlik dereceli t kullanın: t·s/√n. Kritik değerler: z = 1,645 (%90), 1,96 (%95), 2,576 (%99). E veya daha küçük bir hata payı için n ≥ (z·σ/E)² gerekir, yukarı yuvarlanır.
Kritik değer
df = n − 1 = 10, t = 2,228
Hata payı
E = 2,228·16,5/√11 = 11,08
Cevap
E = 11,08
4.Güven aralıkları
Cevap: alt sınır = −16,88 kg
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
Birleştirilmiş standart sapma
sp² = (12·8,5² + 7·1²)/19 = 46
sp = 6,782
Hata payı
E = 2,093·6,782·√(1/13 + 1/8) = 6,379
Aralık
−10,5 ± 6,379 → [−16,88, −4,121]
Cevap
alt sınır = −16,88 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −2,485
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
Birleştirilmiş varyans
sp² = (10·6² + 9·4,5²)/19 = 28,54
sp = 5,342
Standart hata
SE = 5,342·√(1/11 + 1/10) = 2,334
Test istatistiği
t = (85,5 − 91,3)/2,334 = −2,485
Cevap
t = −2,485
df = 19 ile iki yönlü %5 kritik değeri 2,093; |t| daha büyük, yani H₀ reddedilir.
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: U = 105,8
Ortalama testi: test istatistiği, örneklem ortalamasının H₀'da iddia edilen değerden kaç standart hata uzakta olduğunu ölçer: σ biliniyorsa z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n), örneklemden tahmin ediliyorsa t = (x̄ − μ₀)/(s/√n). Güven aralığı x̄ ± (kritik değer)·(standart hata)'dır.
Hata payı
E = 2,576·15/√81 = 4,293
Aralık sınırı
U = 101,5 + 4,293 = 105,8
Cevap
U = 105,8
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r² = 0,9313
En küçük kareler regresyonu: x̄ ve ȳ ortalamalar olmak üzere Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² ve Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) ise ŷ = a + b·x doğrusunun eğimi b = Sxy/Sxx ve kesişimi a = ȳ − b·x̄’dir; bu yüzden doğru her zaman (x̄, ȳ) noktasından geçer. Pearson korelasyon katsayısı r = Sxy/√(Sxx·Syy) −1 ile 1 arasındadır; r², y’deki değişimin doğru tarafından açıklanan oranıdır.
Ortalamalar
x̄ = 21/6 = 3,5
ȳ = 117/6 = 19,5
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −44,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 121,5
Belirlilik katsayısı
r² = −44,5²/(17,5·121,5) = 0,9313
Cevap
r² = 0,9313
y’deki değişimin yaklaşık %93,13’ı doğru tarafından açıklanır.
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: x = 2,25
En küçük kareler regresyonu: x̄ ve ȳ ortalamalar olmak üzere Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² ve Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) ise ŷ = a + b·x doğrusunun eğimi b = Sxy/Sxx ve kesişimi a = ȳ − b·x̄’dir; bu yüzden doğru her zaman (x̄, ȳ) noktasından geçer. Pearson korelasyon katsayısı r = Sxy/√(Sxx·Syy) −1 ile 1 arasındadır; r², y’deki değişimin doğru tarafından açıklanan oranıdır.
Ortalamalar
x̄ = 15/5 = 3
ȳ = 191/5 = 38,2
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 16
Regresyon doğrusu
b = 16/10 = 1,6
a = 38,2 − 1,6·3 = 33,4
ŷ = 33,4 + 1,6·x
x için çözün
x = (37 − 33,4)/1,6 = 2,25
Cevap
x = 2,25
9.Ki-kare testleri
Cevap: E = 29,34
Ki-kare testleri: gözlenen frekansları O, H₀ altında beklenen frekanslar E ile χ² = Σ(O − E)²/E kullanarak karşılaştırın. Uyum iyiliği: her kategori için E = n·p, sd = k − 1 (verilerden tahmin edilen her parametre için bir eksik). r × c tablosunda bağımsızlık: E = satır toplamı × sütun toplamı / genel toplam, sd = (r − 1)(c − 1). χ² seçilen α için kritik değeri aşarsa H₀’ı reddedin.
Beklenen frekans
E = 100·49/167 = 29,34
Cevap
E = 29,34
10.Ki-kare testleri
Cevap: df = 5
Ki-kare testleri: gözlenen frekansları O, H₀ altında beklenen frekanslar E ile χ² = Σ(O − E)²/E kullanarak karşılaştırın. Uyum iyiliği: her kategori için E = n·p, sd = k − 1 (verilerden tahmin edilen her parametre için bir eksik). r × c tablosunda bağımsızlık: E = satır toplamı × sütun toplamı / genel toplam, sd = (r − 1)(c − 1). χ² seçilen α için kritik değeri aşarsa H₀’ı reddedin.