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
teslimat süreleri, ortalaması 32 min ve standart sapması 6 min olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 27,5 ile 33,2 min arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.
μ = 32σ = 6x1 = 27,5x2 = 33,2
P =
2.Normal dağılımZor
sınav puanları, ortalaması 65 puan ve standart sapması 10 puan olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %25 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.
μ = 65 puanσ = 10 puan25%
x = puan
3.Güven aralıklarıOrta
15 hastanın kan basıncı bir tedaviden önce ve sonra ölçülüyor. d = önce − sonra farklarının (mmHg) ortalaması −3,9 ve standart sapması 7,6. Ortalama fark için %90 güven aralığının üst sınırını bulun.
n = 15d̄ = −3,9sd = 7,690%t(14) = 1,761
üst sınır = mmHg
4.Güven aralıklarıZor
Anakütle standart sapması 40. Ortalama için %90 güven aralığının hata payının en fazla 0,5 olması için ne büyüklükte bir örneklem n gerekir?
σ = 40E = 0,590%
n =
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
16 öğrencilik bir örneklemin ortalama puanı 497,3, örneklem standart sapması 5. H₀: μ = 500 için test istatistiği t'ü bulun.
μ₀ = 500x̄ = 497,3s = 5n = 16
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
Bir denemede A tedavisi alan 250 hastadan 125’i, B tedavisi alan 120 hastadan 66’si iyileşiyor. Birleştirilmiş oranı kullanarak H₀: p₁ = p₂ için test istatistiği z değerini bulun.
x₁ = 125n₁ = 250x₂ = 66n₂ = 120
z =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = °C cinsinden sıcaklık ve y = satılan dondurma için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
n = 5
r =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = °C cinsinden sıcaklık ve y = satılan dondurma için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. x = 18 için ŷ tahminini yapın.
n = 5x = 18
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 × 3
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: P = 0,3526
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 = (27,5 − 32)/6 = −0,75
z₂ = (33,2 − 32)/6 = 0,2
Aradaki alan
P = Φ(0,2) − Φ(−0,75) = 0,5793 − 0,2266 = 0,3526
Cevap
P = 0,3526
2.Normal dağılım
Cevap: x = 71,7 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) = 0,75
Tablodan z
z ≈ 0,67
Özgün birimlere geri dönüş
x = 65 + 0,67·10 = 71,7 puan
Cevap
x = 71,7 puan
3.Güven aralıkları
Cevap: üst sınır = −0,4444 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 = 14, t = 1,761
Hata payı
E = 1,761·7,6/√15 = 3,456
Aralık
−3,9 ± 3,456 → [−7,356, −0,4444]
Cevap
üst sınır = −0,4444 mmHg
4.Güven aralıkları
Cevap: n = 17319
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 = (1,645·40/0,5)² = 17319
Yukarı yuvarlayın
Örneklem büyüklüğü bir tam sayıdır ve aşağı yuvarlamak hata payını fazla büyük yapar.
n = 17319
Cevap
n = 17319
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −2,16
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 = 5/√16 = 5/4 = 1,25
Test istatistiği
t = (497,3 − 500)/1,25 = −2,16
Cevap
t = −2,16
t0,025; df = 15 = 2,131
|t| > 2,131, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilir (iki yönlü).
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: z = −0,9009
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 = 125/250 = 0,5
p̂₂ = 66/120 = 0,55
p̂ = 191/370 = 0,5162
H₀ altında standart hata
SE = √(0,5162·0,4838·(1/250 + 1/120)) = 0,0555
Test istatistiği
z = (0,5 − 0,55)/0,0555 = −0,9009
Cevap
z = −0,9009
|z| < 1.96, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez (iki yönlü).
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9475
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 = 105/5 = 21
ȳ = 304/5 = 60,8
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 170
Syy = Σ(y − ȳ)² = 804,8
Korelasyon katsayısı
r = 170/√(40·804,8) = 0,9475
Cevap
r = 0,9475
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: ŷ = 111,3
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 = 95/5 = 19
ȳ = 580/5 = 116
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 190
Regresyon doğrusu
b = 190/40 = 4,75
a = 116 − 4,75·19 = 25,75
ŷ = 25,75 + 4,75·x
Tahmin
ŷ = 25,75 + 4,75·18 = 111,3
Cevap
ŷ = 111,3
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 4,575
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 = 2. α = 0,05’te kritik değer 5,991, dolayısıyla H₀ (bağımsızlık) reddedilmez.
10.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 4,246
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.