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
yetişkin erkeklerin boyları, ortalaması 178 cm ve standart sapması 7 cm olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 172,75 ile 192,35 cm arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.
μ = 178σ = 7x1 = 172,75x2 = 192,35
P =
2.Normal dağılımZor
Delik çapları D normaldir; ortalaması 25,02 mm, standart sapması 0,02 mm. Mil çapları d bağımsızdır ve normaldir; ortalaması 25 mm, standart sapması 0,01 mm. Rastgele seçilen bir mil, D − d > 0 olduğunda yerine oturur. Yerine oturma olasılığını P bulun. z’yi iki ondalığa yuvarlayın.
delik: μ = 25,02 mm, σ = 0,02 mmmil: μ = 25 mm, σ = 0,01 mm
P =
3.Güven aralıklarıOrta
İki telefon modelinin pil ömrü karşılaştırılıyor. Model 1: 30 telefon, ortalama 51,5 h, bilinen standart sapma 19 h. Model 2: 40 telefon, ortalama 49,5 h, bilinen standart sapma 4 h. μ₁ − μ₂ için %95 güven aralığının hata payı E değerini bulun.
İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 9 parsel, ortalama verim 48,5 kg, standart sapma 3,5 kg. Parsel grubu 2: 5 parsel, ortalama 56,5 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.
36 öğrencilik bir örneklemin ortalama puanı 92,67, örneklem standart sapması 20. H₀: μ = 100 için test istatistiği t'ü bulun.
μ₀ = 100x̄ = 92,67s = 20n = 36
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
100 ölçümlük bir örneklemin ortalaması 123,6. Anakütle standart sapması 12. Ortalama için %90 güven aralığının üst sınırı U'ü bulun.
x̄ = 123,6σ = 12n = 10090%
U =
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 = çalışılan saat ve y = sınav puanı için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. x = 5,5 için ŷ tahminini yapın.
n = 5x = 5,5
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 = 1002 × 3
χ² =
10.Ki-kare testleriZor
Bir ki-kare uyum iyiliği testi, 6 kategorideki frekansların, ortalaması aynı verilerden tahmin edilen bir Poisson dağılımına uyup uymadığını kontrol ediyor. Testin serbestlik derecesi df kaçtır?
k = 6
df =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: P = 0,7532
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 = (172,75 − 178)/7 = −0,75
z₂ = (192,35 − 178)/7 = 2,05
Aradaki alan
P = Φ(2,05) − Φ(−0,75) = 0,9798 − 0,2266 = 0,7532
Cevap
P = 0,7532
2.Normal dağılım
Cevap: P = 0,8133
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 = 25,02 − 25 = 0,02 mm, σ = 0,02236 mm
Standartlaştırın
z = (0 − 0,02)/0,02236 = −0,89
Olasılık
P = 1 − Φ(−0,89) = 0,8133
Cevap
P = 0,8133
3.Güven aralıkları
Cevap: E = 6,911 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 = 51,5 − 49,5 = 2
Standart hata
SE = √(19²/30 + 4²/40) = 3,526
Hata payı
E = 1,96·3,526 = 6,911
Cevap
E = 6,911 h
Aralık 0’ı içeriyor, yani veriler anlamlı bir fark göstermiyor.
4.Güven aralıkları
Cevap: E = 3,652 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 = (8·3,5² + 4·4²)/12 = 13,5
sp = 3,674
Hata payı
E = 1,782·3,674·√(1/9 + 1/5) = 3,652
Cevap
E = 3,652 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: t = −2,199
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 = 20/√36 = 20/6 = 3,333
Test istatistiği
t = (92,67 − 100)/3,333 = −2,199
Cevap
t = −2,199
t0,025; df = 35 = 2,03
|t| > 2,03, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilir (iki yönlü).
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: U = 125,6
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 = 1,645·12/√100 = 1,974
Aralık sınırı
U = 123,6 + 1,974 = 125,6
Cevap
U = 125,6
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9906
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 = 433/6 = 72,17
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 295
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1267
Korelasyon katsayısı
r = 295/√(70·1267) = 0,9906
Cevap
r = 0,9906
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: ŷ = 71,2
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 = 20/5 = 4
ȳ = 305/5 = 61
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 68
Regresyon doğrusu
b = 68/10 = 6,8
a = 61 − 6,8·4 = 33,8
ŷ = 33,8 + 6,8·x
Tahmin
ŷ = 33,8 + 6,8·5,5 = 71,2
Cevap
ŷ = 71,2
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 2,778
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: 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.