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 0,9216 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,9216
z =
2.Normal dağılımZor
sınav puanları, ortalaması 65 puan ve standart sapması 10 puan olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %80 olan x değerini bulun (80. yüzdelik).
μ = 65σ = 10P = 80%
x = puan
3.Güven aralıklarıOrta
10 birimlik bir örneklemin ortalaması 15 ve standart sapması s = 13. Anakütle yaklaşık olarak normaldir. Ortalama için %90 güven aralığının alt sınırını bulun.
n = 10x̄ = 15s = 1390%t(9) = 1,833
alt sınır =
4.Güven aralıklarıZor
Kusurlu ürünlerin oranı hakkında önceden hiçbir şey bilinmiyor. Oran için %90 güven aralığının hata payının en fazla 0,04 olması için kaç ürün n incelenmelidir?
p = 0,5E = 0,0490%
n =
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
Bir anakütlenin ortalamasının 500 olduğu iddia ediliyor; anakütle standart sapmasının 20 olduğu biliniyor. 64 gözlemli rastgele bir örneklemin ortalaması 497,75. H₀: μ = 500’a karşı H₁: μ < 500 test edin. p-değeri p değerini bulun.
μ₀ = 500σ = 20n = 64x̄ = 497,75H₁: μ < μ₀
p =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
H₀: μ = 500’a karşı H₁: μ < 500 için tek yönlü bir z testi, 100 büyüklüğünde bir örneklemle α = 0.10 düzeyinde yapılıyor; standart sapmanın 25 olduğu biliniyor. Gerçekte ortalama 495.5’tir. Testin gücü 1 − β değerini yüzde olarak bulun.
μ₀ = 500μ = 495,5σ = 25n = 100α = 0,10
1 − β = %
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama 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 = 21 için ŷ tahminini yapın.
n = 5x = 21
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 = 2203 × 2α = 0,01
χ² =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: z = 1,76
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 + 0,9216)/2 = 0,9608
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,9608 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 1,76
Cevap
z = 1,76
2.Normal dağılım
Cevap: x = 73,42 puan
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.
Yüzdelik için z
Φ(z) = 0,8 → z = 0,8416
x’e geri dönüş
x = 65 + 0,8416·10 = 73,42 puan
Cevap
x = 73,42 puan
3.Güven aralıkları
Cevap: alt sınır = 7,465
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 = 9, t = 1,833
Hata payı
E = 1,833·13/√10 = 7,535
Aralık
15 ± 7,535 → [7,465, 22,54]
Cevap
alt sınır = 7,465
4.Güven aralıkları
Cevap: n = 423
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.
n'yi çözün
n = 1,645²·0,5·0,5/0,04² = 422,8
Yukarı yuvarlayın
n = 423
Cevap
n = 423
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: p = 0,1841
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 = 20/√64 = 2,5
z = (497,75 − 500)/2,5 = −0,9
Kuyruk alanı
Φ(0,9) = 0,8159
1 − Φ(0,9) = 0,1841
p-değeri
p = 0,1841
Cevap
p = 0,1841
p > 0,05, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez.
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: 1 − β = 69,78 %
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 = 25/√100 = 2,5
x̄c = 500 − 1,282·2,5 = 496,8
Gerçek ortalama altında z
z = (496,8 − 495,5)/2,5 = 0,518
Güç
güç = P(Z < 0.518) = 69.78%
1 − β = 69,78%
Cevap
1 − β = 69,78%
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9904
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 = 30/5 = 6
ȳ = 88/5 = 17,6
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 114
Syy = Σ(y − ȳ)² = 331,2
Korelasyon katsayısı
r = 114/√(40·331,2) = 0,9904
Cevap
r = 0,9904
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: ŷ = 61,45
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 = 110/5 = 22
ȳ = 319/5 = 63,8
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 94
Regresyon doğrusu
b = 94/40 = 2,35
a = 63,8 − 2,35·22 = 12,1
ŷ = 12,1 + 2,35·x
Tahmin
ŷ = 12,1 + 2,35·21 = 61,45
Cevap
ŷ = 61,45
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 1,387
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 = 16,39
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.