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
torba ağırlıkları, ortalaması 250 g ve standart sapması 5 g olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 248,75 ile 252,75 g arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.
μ = 250σ = 5x1 = 248,75x2 = 252,75
P =
2.Normal dağılımZor
teslimat süreleri, ortalaması 32 min ve standart sapması 6 min olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %97,5 olan x değerini bulun (97,5. yüzdelik).
μ = 32σ = 6P = 97,5%
x = min
3.Güven aralıklarıOrta
9 hastanın kan basıncı bir tedaviden önce ve sonra ölçülüyor. d = önce − sonra farklarının (mmHg) ortalaması −5,9 ve standart sapması 0,7. Ortalama fark için %95 güven aralığının alt sınırını bulun.
n = 9d̄ = −5,9sd = 0,795%t(8) = 2,306
alt sınır = mmHg
4.Güven aralıklarıZor
Anakütle standart sapması 19. Ortalama için %95 güven aralığının hata payının en fazla 0,5 olması için ne büyüklükte bir örneklem n gerekir?
σ = 19E = 0,595%
n =
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
49 öğrencilik bir örneklemin ortalama puanı 46,23, örneklem standart sapması 12. H₀: μ = 50 için test istatistiği t'ü bulun.
μ₀ = 50x̄ = 46,23s = 12n = 49
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
Bir denemede A tedavisi alan 250 hastadan 175’i, B tedavisi alan 100 hastadan 60’si iyileşiyor. Birleştirilmiş oranı kullanarak H₀: p₁ = p₂ için test istatistiği z değerini bulun.
x₁ = 175n₁ = 250x₂ = 60n₂ = 100
z =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = k€ cinsinden reklam harcaması ve y = k€ cinsinden satışlar için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Toplamları verilmiştir. Bu toplamlardan Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
n = 5Σx = 15Σy = 171Σx² = 55Σy² = 5889Σxy = 522
r =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. Yeni bir gözlem (3, 6) yapılıyor. Artığı e = y − ŷ değerini bulun.
n = 5(3, 6)
e =
9.Ki-kare testleriOrta
Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Ki-kare bağımsızlık testi için “kentsel, yüksek” hücresinin beklenen frekansı E değerini bulun.
satır toplamı = 95sütun toplamı = 71N = 170
E =
10.Ki-kare testleriZor
Bir ki-kare uyum iyiliği testi, 6 kategorideki gözlenen frekansları tam olarak belirlenmiş beklenen oranlarla karşılaştırıyor (verilerden parametre tahmin edilmiyor). Tabloyu kullanarak α = 0,01 anlamlılık düzeyinde kritik değer χ²crit’ı bulun.
α = 0,01
χ²crit =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: P = 0,3075
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.
z puanları
z₁ = (248,75 − 250)/5 = −0,25
z₂ = (252,75 − 250)/5 = 0,55
Aradaki alan
P = Φ(0,55) − Φ(−0,25) = 0,7088 − 0,4013 = 0,3075
Cevap
P = 0,3075
2.Normal dağılım
Cevap: x = 43,76 min
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) = 0,975 → z = 1,96
x’e geri dönüş
x = 32 + 1,96·6 = 43,76 min
Cevap
x = 43,76 min
3.Güven aralıkları
Cevap: alt sınır = −6,438 mmHg
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.
Kritik değer
df = 8, t = 2,306
Hata payı
E = 2,306·0,7/√9 = 0,5381
Aralık
−5,9 ± 0,5381 → [−6,438, −5,362]
Cevap
alt sınır = −6,438 mmHg
4.Güven aralıkları
Cevap: n = 5548
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.
n'yi çözün
n = (1,96·19/0,5)² = 5547
Yukarı yuvarlayın
Örneklem büyüklüğü bir tam sayıdır ve aşağı yuvarlamak hata payını fazla büyük yapar.
n = 5548
Cevap
n = 5548
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −2,199
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.
Standart hata
SE = 12/√49 = 12/7 = 1,714
Test istatistiği
t = (46,23 − 50)/1,714 = −2,199
Cevap
t = −2,199
t0,025; df = 48 = 2,011
|t| > 2,011, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilir (iki yönlü).
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: z = 1,799
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 = 175/250 = 0,7
p̂₂ = 60/100 = 0,6
p̂ = 235/350 = 0,6714
H₀ altında standart hata
SE = √(0,6714·0,3286·(1/250 + 1/100)) = 0,05557
Test istatistiği
z = (0,7 − 0,6)/0,05557 = 1,799
Cevap
z = 1,799
|z| < 1.96, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez (iki yönlü).
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,4456
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 = 522 − 15·171/5 = 9
Sxx = 55 − 15²/5 = 10
Syy = 5889 − 171²/5 = 40,8
Korelasyon katsayısı
r = 9/√(10·40,8) = 0,4456
Cevap
r = 0,4456
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: e = −3,25
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 = 30/5 = 6
ȳ = 86/5 = 17,2
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 106
Regresyon doğrusu
b = 106/40 = 2,65
a = 17,2 − 2,65·6 = 1,3
ŷ = 1,3 + 2,65·x
Tahmin edilen değer
ŷ = 1,3 + 2,65·3 = 9,25
Artık
e = 6 − 9,25 = −3,25
Cevap
e = −3,25
Nokta doğrunun altındadır.
9.Ki-kare testleri
Cevap: E = 39,68
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 = 95·71/170 = 39,68
Cevap
E = 39,68
10.Ki-kare testleri
Cevap: χ²crit = 15,09
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.