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 0,6265 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,6265
z =
2.Normal dağılımZor
pil ömürleri, ortalaması 500 h ve standart sapması 40 h olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en alt %70 solunda kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.
μ = 500 hσ = 40 h70%
x = h
3.Güven aralıklarıOrta
7 hastanın kan basıncı bir tedaviden önce ve sonra ölçülüyor. d = önce − sonra farklarının (mmHg) ortalaması 4 ve standart sapması 6,2. Ortalama fark için %95 güven aralığının hata payı E değerini bulun.
n = 7d̄ = 4sd = 6,295%t(6) = 2,447
E = mmHg
4.Güven aralıklarıZor
Anakütle standart sapması 28. Ortalama için %99 güven aralığının hata payının en fazla 5 olması için ne büyüklükte bir örneklem n gerekir?
σ = 28E = 599%
n =
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
Bir anakütlenin ortalamasının 100 olduğu iddia ediliyor; anakütle standart sapmasının 36 olduğu biliniyor. 144 gözlemli rastgele bir örneklemin ortalaması 95,74. H₀: μ = 100’a karşı H₁: μ ≠ 100 test edin. p-değeri p değerini bulun.
μ₀ = 100σ = 36n = 144x̄ = 95,74H₁: μ ≠ μ₀
p =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
36 ölçümlük bir örneklemin ortalaması 199,8. Anakütle standart sapması 12. Ortalama için %99 güven aralığının üst sınırı U'ü bulun.
x̄ = 199,8σ = 12n = 3699%
U =
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = °C cinsinden sıcaklık ve y = satılan dondurma için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Toplamları verilmiştir. Bu toplamlardan Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. Doğru hangi değer x için ŷ = 28 tahmin eder?
n = 6ŷ = 28
x =
9.Ki-kare testleriOrta
Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Ki-kare bağımsızlık testi için “gündüz vardiyası, büyük kusur” hücresinin beklenen frekansı E değerini bulun.
satır toplamı = 90sütun toplamı = 60N = 184
E =
10.Ki-kare testleriZor
Bir ki-kare uyum iyiliği testi, 3 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: z = 0,89
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 + 0,6265)/2 = 0,8133
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,8133 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 0,89
Cevap
z = 0,89
2.Normal dağılım
Cevap: x = 521 h
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) = 0,7
Tablodan z
z ≈ 0,52
Özgün birimlere geri dönüş
x = 500 + 0,52·40 = 521 h
Cevap
x = 521 h
3.Güven aralıkları
Cevap: E = 5,734 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 = 6, t = 2,447
Hata payı
E = 2,447·6,2/√7 = 5,734
Cevap
E = 5,734 mmHg
4.Güven aralıkları
Cevap: n = 209
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 = (2,576·28/5)² = 208,1
Yukarı yuvarlayın
Örneklem büyüklüğü bir tam sayıdır ve aşağı yuvarlamak hata payını fazla büyük yapar.
n = 209
Cevap
n = 209
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: p = 0,1556
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 = 36/√144 = 3
z = (95,74 − 100)/3 = −1,42
Kuyruk alanı
Φ(1,42) = 0,9222
1 − Φ(1,42) = 0,0778
p-değeri
p = 2·0,0778 = 0,1556
Cevap
p = 0,1556
p > 0,05, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez.
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: U = 205
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 = 2,576·12/√36 = 5,152
Aralık sınırı
U = 199,8 + 5,152 = 205
Cevap
U = 205
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,923
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 = 6703 − 120·327/6 = 163
Sxx = 2470 − 120²/6 = 70
Syy = 18267 − 327²/6 = 445,5
Korelasyon katsayısı
r = 163/√(70·445,5) = 0,923
Cevap
r = 0,923
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: x = 11,06
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 = 42/6 = 7
ȳ = 106/6 = 17,67
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 178
Regresyon doğrusu
b = 178/70 = 2,543
a = 17,67 − 2,543·7 = −0,1333
ŷ = −0,1333 + 2,543·x
x için çözün
x = (28 − (−0,1333))/2,543 = 11,06
Cevap
x = 11,06
9.Ki-kare testleri
Cevap: E = 29,35
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 = 90·60/184 = 29,35
Cevap
E = 29,35
10.Ki-kare testleri
Cevap: χ²crit = 9,21
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.