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
Standart normal eğri altında, −z ile z arasındaki gölgeli alan 0,8132 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,8132
z =
2.Normal dağılımZor
IQ puanları, ortalaması 100 puan ve standart sapması 15 puan olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %90 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.
μ = 100 puanσ = 15 puan90%
x = puan
3.Güven aralıklarıOrta
64 gözleme ve bilinen σ’ya dayanan bir ortalama için %95 güven aralığının hata payı 6,2. Aynı çalışma bunun yerine 256 gözlem kullanırsa hata payı E₂ ne olur?
95%n₁ = 64E₁ = 6,2n₂ = 256
E₂ =
4.Güven aralıklarıZor
İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 7 parsel, ortalama verim 13,5 kg, standart sapma 3 kg. Parsel grubu 2: 5 parsel, ortalama 14,5 kg, standart sapma 2,5 kg. Varyansları eşit kabul edin (birleştirilmiş t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂ için %99 güven aralığının üst sınırını bulun.
İki üretim hattı aynı parçayı üretiyor. Hat 1: 80 parçalık bir örneklemin ortalama uzunluğu 56,5 mm ve hattın bilinen standart sapması 8 mm. Hat 2: 50 parçalık bir örneklemin ortalaması 60 mm, bilinen standart sapması 14 mm. Farkı x̄₁ − x̄₂ (hat 1 eksi hat 2) alarak H₀: μ₁ = μ₂ için test istatistiği z değerini bulun.
Bir denemede A tedavisi alan 80 hastadan 56’i, B tedavisi alan 100 hastadan 63’si iyileşiyor. Birleştirilmiş oranı kullanarak H₀: p₁ = p₂ için test istatistiği z değerini bulun.
x₁ = 56n₁ = 80x₂ = 63n₂ = 100
z =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Toplamları verilmiştir. Bu toplamlardan Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
n = 5Σx = 30Σy = 42Σx² = 220Σy² = 514Σxy = 332
r =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = çalışılan saat ve y = sınav puanı için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. x = 3,5 için ŷ tahminini yapın.
n = 6x = 3,5
ŷ =
9.Ki-kare testleriOrta
Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Satır ve sütun değişkenleri arasındaki bağımsızlık testi için ki-kare istatistiği χ² değerini hesaplayın. Süreklilik düzeltmesi kullanmayın.
N = 1602 × 2
χ² =
10.Ki-kare testleriZor
Tablo gözlenen frekansları gösteriyor. İki değişkenin bağımsız olup olmadığını α = 0,01 düzeyinde test edin (süreklilik düzeltmesi olmadan). Test istatistiği χ² değerini hesaplayın, sonra tablodaki kritik değerle karşılaştırın.
N = 1803 × 2α = 0,01
χ² =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: z = 1,32
Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.
z’nin solundaki alan
Φ(z) = (1 + 0,8132)/2 = 0,9066
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,9066 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 1,32
Cevap
z = 1,32
2.Normal dağılım
Cevap: x = 80,8 puan
Bir alandan z’ye geri dönmek: Φ(z), z’nin solundaki alandır. Sol kuyruk alanı A için tabloda Φ(z) = A olan z’yi bulun. Sağ kuyruk alanı A, Φ(z) = 1 − A demektir. −z ile z arasındaki merkezî alan A, her kuyrukta (1 − A)/2 bırakır, yani Φ(z) = (1 + A)/2. Bir x değeri için x = μ + zσ kullanın.
Soldaki alan
Φ(z) = 0,1
Tablodan z
z ≈ −1,28
Özgün birimlere geri dönüş
x = 100 − 1,28·15 = 80,8 puan
Cevap
x = 80,8 puan
3.Güven aralıkları
Cevap: E₂ = 3,1
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
Hata paylarının oranı
E₂/E₁ = (1,96/1,96)·√(64/256) = 0,5
Yeni hata payı
E₂ = 6,2·0,5 = 3,1
Cevap
E₂ = 3,1
4.Güven aralıkları
Cevap: üst sınır = 4,215 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 = (6·3² + 4·2,5²)/10 = 7,9
sp = 2,811
Hata payı
E = 3,169·2,811·√(1/7 + 1/5) = 5,215
Aralık
−1 ± 5,215 → [−6,215, 4,215]
Cevap
üst sınır = 4,215 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: z = −1,611
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.
Farkın standart hatası
SE = √(8²/80 + 14²/50) = √4,72 = 2,173
Test istatistiği
z = (56,5 − 60)/2,173 = −1,611
Cevap
z = −1,611
|z| < 1.96, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez (iki yönlü).
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: z = 0,9859
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.
Örneklem oranları
p̂₁ = 56/80 = 0,7
p̂₂ = 63/100 = 0,63
p̂ = 119/180 = 0,6611
H₀ altında standart hata
SE = √(0,6611·0,3389·(1/80 + 1/100)) = 0,071
Test istatistiği
z = (0,7 − 0,63)/0,071 = 0,9859
Cevap
z = 0,9859
|z| < 1.96, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez (iki yönlü).
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9963
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.
Merkezlenmiş toplamlar
Sxy = 332 − 30·42/5 = 80
Sxx = 220 − 30²/5 = 40
Syy = 514 − 42²/5 = 161,2
Korelasyon katsayısı
r = 80/√(40·161,2) = 0,9963
Cevap
r = 0,9963
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: ŷ = 61,52
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 = 33/6 = 5,5
ȳ = 425/6 = 70,83
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 81,5
Regresyon doğrusu
b = 81,5/17,5 = 4,657
a = 70,83 − 4,657·5,5 = 45,22
ŷ = 45,22 + 4,657·x
Tahmin
ŷ = 45,22 + 4,657·3,5 = 61,52
Cevap
ŷ = 61,52
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 0,9091
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.
sd = 1. α = 0,05’te kritik değer 3,841, dolayısıyla H₀ (bağımsızlık) reddedilmez.
10.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 6,86
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.