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
kutular kütleleri bağımsız ve normaldir; ortalama 12 kg, standart sapma 0,8 kg. Bunlardan 12 tanesinin toplam kütlesinin 146,8 kg değerini aşma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.
μ = 12 kgσ = 0,8 kgn = 12> 146,8 kg
P =
2.Normal dağılımZor
yetişkin erkeklerin boyları, ortalaması 178 cm ve standart sapması 7 cm olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en üst %15 sağında kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.
μ = 178 cmσ = 7 cm15%
x = cm
3.Güven aralıklarıOrta
36 gözleme ve bilinen σ’ya dayanan bir ortalama için %90 güven aralığının hata payı 4,7. 72 gözleme dayanan %95 aralığın hata payı E₂ nedir?
90%n₁ = 36E₁ = 4,795%n₂ = 72
E₂ =
4.Güven aralıklarıZor
İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 13 parsel, ortalama verim 13,5 kg, standart sapma 5,5 kg. Parsel grubu 2: 8 parsel, ortalama 15 kg, standart sapma 4 kg. Varyansları eşit kabul edin (birleştirilmiş t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂ için %90 güven aralığının hata payı E değerini bulun.
İki öğretim yöntemi karşılaştırılıyor. Grup 1: 10 öğrenci, ortalama puan 90, standart sapma 2,5. Grup 2: 6 öğrenci, ortalama puan 93,4, standart sapma 6,5. 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 = 10x̄₁ = 90s₁ = 2,5n₂ = 6x̄₂ = 93,4s₂ = 6,5
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
H₀: μ = 500’a karşı H₁: μ > 500 için tek yönlü bir z testi, 25 büyüklüğünde bir örneklemle α = 0,01 düzeyinde yapılıyor; standart sapmanın 10 olduğu biliniyor. Gerçekte ortalama 506,4’tir. Testin gücü 1 − β değerini yüzde olarak bulun.
μ₀ = 500μ = 506,4σ = 10n = 25α = 0,01
1 − β = %
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = °C cinsinden sıcaklık ve y = satılan dondurma için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
n = 6
r =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = °C cinsinden sıcaklık ve y = satılan dondurma için 6 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. Doğru hangi değer x için ŷ = 97 tahmin eder?
n = 6ŷ = 97
x =
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 = 2202 × 3
χ² =
10.Ki-kare testleriZor
Bir ki-kare uyum iyiliği testi, 9 kategorideki gözlenen frekansları tam olarak belirlenmiş beklenen oranlarla karşılaştırıyor (verilerden parametre tahmin edilmiyor). Testin serbestlik derecesi df kaçtır?
k = 9
df =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: P = 0,1562
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.
Toplamın dağılımı
μT = 144 kg, σT = 0,8·√12 = 2,771 kg
Standartlaştırın
z = (146,8 − 144)/2,771 = 1,01
Olasılık
P = 1 − Φ(1,01) = 0,1562
Cevap
P = 0,1562
2.Normal dağılım
Cevap: x = 185,3 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) = 0,85
Tablodan z
z ≈ 1,04
Özgün birimlere geri dönüş
x = 178 + 1,04·7 = 185,3 cm
Cevap
x = 185,3 cm
3.Güven aralıkları
Cevap: E₂ = 3,96
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
Hata paylarının oranı
E₂/E₁ = (1,96/1,645)·√(36/72) = 0,8425
Yeni hata payı
E₂ = 4,7·0,8425 = 3,96
Cevap
E₂ = 3,96
4.Güven aralıkları
Cevap: E = 3,885 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 = (12·5,5² + 7·4²)/19 = 25
sp = 5
Hata payı
E = 1,729·5·√(1/13 + 1/8) = 3,885
Cevap
E = 3,885 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −1,506
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 = (9·2,5² + 5·6,5²)/14 = 19,11
sp = 4,371
Standart hata
SE = 4,371·√(1/10 + 1/6) = 2,257
Test istatistiği
t = (90 − 93,4)/2,257 = −1,506
Cevap
t = −1,506
df = 14 ile iki yönlü %5 kritik değeri 2,145; |t| daha küçük, yani H₀ reddedilmez.
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: 1 − β = 80,89 %
Testin gücü: güç = 1 − β, H₀ yanlışken onu reddetme olasılığıdır. μ₀ ve z_α’dan x̄c kesim noktasını bulun, sonra gerçek ortalamayı kullanarak x̄c’nin ötesine düşme olasılığını hesaplayın: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).
Kritik örneklem ortalaması
SE = 10/√25 = 2
x̄c = 500 + 2,326·2 = 504,7
Gerçek ortalama altında z
z = (504,7 − 506,4)/2 = −0,874
Güç
güç = P(Z > −0,874) = 80,89%
1 − β = 80,89%
Cevap
1 − β = 80,89%
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9922
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 = 132/6 = 22
ȳ = 602/6 = 100,3
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 430
Syy = Σ(y − ȳ)² = 2683
Korelasyon katsayısı
r = 430/√(70·2683) = 0,9922
Cevap
r = 0,9922
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: x = 24,95
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 = 126/6 = 21
ȳ = 455/6 = 75,83
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 375
Regresyon doğrusu
b = 375/70 = 5,357
a = 75,83 − 5,357·21 = −36,67
ŷ = −36,67 + 5,357·x
x için çözün
x = (97 − (−36,67))/5,357 = 24,95
Cevap
x = 24,95
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 23,84
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) reddedilir.
10.Ki-kare testleri
Cevap: df = 8
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.