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’nin sağındaki gölgeli alan 0,3821 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,3821
z =
2.Normal dağılımZor
Delik çapları D normaldir; ortalaması 25,04 mm, standart sapması 0,015 mm. Mil çapları d bağımsızdır ve normaldir; ortalaması 25 mm, standart sapması 0,02 mm. Rastgele seçilen bir mil, D − d > 0 olduğunda yerine oturur. Yerine oturma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.
delik: μ = 25,04 mm, σ = 0,015 mmmil: μ = 25 mm, σ = 0,02 mm
P =
3.Güven aralıklarıOrta
12 birimlik bir örneklemin ortalaması 47,5 ve standart sapması s = 3. Anakütle yaklaşık olarak normaldir. Ortalama için %90 güven aralığının hata payı E değerini bulun.
n = 12x̄ = 47,5s = 390%t(11) = 1,796
E =
4.Güven aralıklarıZor
İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 7 parsel, ortalama verim 80,5 kg, standart sapma 2 kg. Parsel grubu 2: 9 parsel, ortalama 86,5 kg, standart sapma 1 kg. Varyansları eşit kabul edin (birleştirilmiş t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂ için %90 güven aralığının üst sınırını bulun.
İki öğretim yöntemi karşılaştırılıyor. Grup 1: 21 öğrenci, ortalama puan 99,5, standart sapma 4. Grup 2: 10 öğrenci, ortalama puan 101,2, standart sapma 4. 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 = 21x̄₁ = 99,5s₁ = 4n₂ = 10x̄₂ = 101,2s₂ = 4
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
Bir denemede A tedavisi alan 120 hastadan 24’i, B tedavisi alan 80 hastadan 5’si iyileşiyor. Birleştirilmiş oranı kullanarak H₀: p₁ = p₂ için test istatistiği z değerini bulun.
x₁ = 24n₁ = 120x₂ = 5n₂ = 80
z =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = °C cinsinden sıcaklık ve y = satılan dondurma için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Toplamları verilmiştir. Bu toplamlardan Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
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 = 1202 × 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 = 2003 × 2α = 0,01
χ² =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: z = 0,3
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 − 0,3821 = 0,6179
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,6179 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 0,30
Cevap
z = 0,30
2.Normal dağılım
Cevap: P = 0,9452
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.
Farkın dağılımı
μ = 25,04 − 25 = 0,04 mm, σ = 0,025 mm
Standartlaştırın
z = (0 − 0,04)/0,025 = −1,6
Olasılık
P = 1 − Φ(−1,6) = 0,9452
Cevap
P = 0,9452
3.Güven aralıkları
Cevap: E = 1,555
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 = 11, t = 1,796
Hata payı
E = 1,796·3/√12 = 1,555
Cevap
E = 1,555
4.Güven aralıkları
Cevap: üst sınır = −4,658 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 = (6·2² + 8·1²)/14 = 2,286
sp = 1,512
Hata payı
E = 1,761·1,512·√(1/7 + 1/9) = 1,342
Aralık
−6 ± 1,342 → [−7,342, −4,658]
Cevap
üst sınır = −4,658 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −1,106
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 = (20·4² + 9·4²)/29 = 16
sp = 4
Standart hata
SE = 4·√(1/21 + 1/10) = 1,537
Test istatistiği
t = (99,5 − 101,2)/1,537 = −1,106
Cevap
t = −1,106
df = 29 ile iki yönlü %5 kritik değeri 2,045; |t| daha küçük, yani H₀ reddedilmez.
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: z = 2,706
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 = 24/120 = 0,2
p̂₂ = 5/80 = 0,0625
p̂ = 29/200 = 0,145
H₀ altında standart hata
SE = √(0,145·0,855·(1/120 + 1/80)) = 0,05082
Test istatistiği
z = (0,2 − 0,0625)/0,05082 = 2,706
Cevap
z = 2,706
|z| > 1,96, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilir (iki yönlü).
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9905
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 = 11598 − 105·531/5 = 447
Sxx = 2295 − 105²/5 = 90
Syy = 58655 − 531²/5 = 2263
Korelasyon katsayısı
r = 447/√(90·2263) = 0,9905
Cevap
r = 0,9905
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: ŷ = 55,4
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 = 390/6 = 65
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 84
Regresyon doğrusu
b = 84/17,5 = 4,8
a = 65 − 4,8·5,5 = 38,6
ŷ = 38,6 + 4,8·x
Tahmin
ŷ = 38,6 + 4,8·3,5 = 55,4
Cevap
ŷ = 55,4
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 5,275
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) reddedilir.
10.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 24,11
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.