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 242,5 ile 251,25 g arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.
μ = 250σ = 5x1 = 242,5x2 = 251,25
P =
2.Normal dağılımZor
yetişkin erkeklerin boyları, ortalaması 178 cm ve standart sapması 7 cm olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en alt %40 solunda kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.
μ = 178 cmσ = 7 cm40%
x = cm
3.Güven aralıklarıOrta
İki telefon modelinin pil ömrü karşılaştırılıyor. Model 1: 80 telefon, ortalama 137,5 h, bilinen standart sapma 17 h. Model 2: 40 telefon, ortalama 137 h, bilinen standart sapma 20 h. μ₁ − μ₂ için %99 güven aralığının hata payı E değerini bulun.
Bir pilot çalışma ürünlerin yaklaşık 0,6 kadarının kusurlu olduğunu gösteriyor. Oran için %90 güven aralığının hata payının en fazla 0,01 olması için kaç ürün n incelenmelidir?
p ≈ 0,6E = 0,0190%
n =
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
Bir anakütlenin ortalamasının 100 olduğu iddia ediliyor; anakütle standart sapmasının 20 olduğu biliniyor. 25 gözlemli rastgele bir örneklemin ortalaması 109,28. H₀: μ = 100’a karşı H₁: μ ≠ 100 test edin. p-değeri p değerini bulun.
μ₀ = 100σ = 20n = 25x̄ = 109,28H₁: μ ≠ μ₀
p =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
64 ölçümlük bir örneklemin ortalaması 50,8. Anakütle standart sapması 5. Ortalama için %90 güven aralığının üst sınırı U'ü bulun.
x̄ = 50,8σ = 5n = 6490%
U =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusunun belirlilik katsayısı r² değerini bulun.
n = 5
r² =
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 = 4,5 için ŷ tahminini yapın.
n = 6x = 4,5
ŷ =
9.Ki-kare testleriOrta
Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Ki-kare bağımsızlık testi için “öğrenciler, otobüs” hücresinin beklenen frekansı E değerini bulun.
satır toplamı = 73sütun toplamı = 43N = 134
E =
10.Ki-kare testleriZor
Bir ki-kare uyum iyiliği testi, 5 kategorideki gözlenen frekansları tam olarak belirlenmiş beklenen oranlarla karşılaştırıyor (verilerden parametre tahmin edilmiyor). Testin serbestlik derecesi df kaçtır?
k = 5
df =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: P = 0,5319
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 = (242,5 − 250)/5 = −1,5
z₂ = (251,25 − 250)/5 = 0,25
Aradaki alan
P = Φ(0,25) − Φ(−1,5) = 0,5987 − 0,06681 = 0,5319
Cevap
P = 0,5319
2.Normal dağılım
Cevap: x = 176,3 cm
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) = 0,4
Tablodan z
z ≈ −0,25
Özgün birimlere geri dönüş
x = 178 − 0,25·7 = 176,3 cm
Cevap
x = 176,3 cm
3.Güven aralıkları
Cevap: E = 9,504 h
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.
Nokta tahmini
x̄₁ − x̄₂ = 137,5 − 137 = 0,5
Standart hata
SE = √(17²/80 + 20²/40) = 3,69
Hata payı
E = 2,576·3,69 = 9,504
Cevap
E = 9,504 h
Aralık 0’ı içeriyor, yani veriler anlamlı bir fark göstermiyor.
4.Güven aralıkları
Cevap: n = 6495
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.
n'yi çözün
n = 1,645²·0,6·0,4/0,01² = 6494
Yukarı yuvarlayın
n = 6495
Cevap
n = 6495
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: p = 0,02034
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.
Test istatistiği
SE = σ/√n = 20/√25 = 4
z = (109,28 − 100)/4 = 2,32
Kuyruk alanı
Φ(2,32) = 0,9898
1 − Φ(2,32) = 0,0102
p-değeri
p = 2·0,0102 = 0,02034
Cevap
p = 0,02034
p ≤ 0,05, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilir.
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: U = 51,83
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 = 1,645·5/√64 = 1,028
Aralık sınırı
U = 50,8 + 1,028 = 51,83
Cevap
U = 51,83
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r² = 0,9928
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 = 54/5 = 10,8
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 62
Syy = Σ(y − ȳ)² = 96,8
Belirlilik katsayısı
r² = 62²/(40·96,8) = 0,9928
Cevap
r² = 0,9928
y’deki değişimin yaklaşık %99,28’ı doğru tarafından açıklanır.
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: ŷ = 72,7
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 = 399/6 = 66,5
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 108,5
Regresyon doğrusu
b = 108,5/17,5 = 6,2
a = 66,5 − 6,2·3,5 = 44,8
ŷ = 44,8 + 6,2·x
Tahmin
ŷ = 44,8 + 6,2·4,5 = 72,7
Cevap
ŷ = 72,7
9.Ki-kare testleri
Cevap: E = 23,43
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 = 73·43/134 = 23,43
Cevap
E = 23,43
10.Ki-kare testleri
Cevap: df = 4
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.