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 0,7813 olacak şekilde z’yi sürükleyin. z’yi iki ondalıkla bulun.
A = 0,7813
z =
2.Normal dağılımZor
teslimat süreleri, ortalaması 32 min ve standart sapması 6 min olan normal dağılıma uyar. Altında kalan değerlerin oranı %99 olan x değerini bulun (99. yüzdelik).
μ = 32σ = 6P = 99%
x = min
3.Güven aralıklarıOrta
8 hastanın kan basıncı bir tedaviden önce ve sonra ölçülüyor. d = önce − sonra farklarının (mmHg) ortalaması 2,6 ve standart sapması 7,7. Ortalama fark için %90 güven aralığının üst sınırını bulun.
n = 8d̄ = 2,6sd = 7,790%t(7) = 1,895
üst sınır = mmHg
4.Güven aralıklarıZor
İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 8 parsel, ortalama verim 33 kg, standart sapma 2 kg. Parsel grubu 2: 13 parsel, ortalama 35 kg, standart sapma 5,5 kg. Varyansları eşit kabul edin (birleştirilmiş t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂ için %99 güven aralığının üst sınırını bulun.
İki üretim hattı aynı parçayı üretiyor. Hat 1: 40 parçalık bir örneklemin ortalama uzunluğu 51,5 mm ve hattın bilinen standart sapması 8 mm. Hat 2: 60 parçalık bir örneklemin ortalaması 48,2 mm, bilinen standart sapması 10 mm. Farkı x̄₁ − x̄₂ (hat 1 eksi hat 2) alarak H₀: μ₁ = μ₂ için test istatistiği z değerini bulun.
H₀: μ = 100’a karşı H₁: μ < 100 için tek yönlü bir z testi, 25 büyüklüğünde bir örneklemle α = 0.05 düzeyinde yapılıyor; standart sapmanın 10 olduğu biliniyor. Gerçekte ortalama 95’tir. Testin gücü 1 − β değerini yüzde olarak bulun.
μ₀ = 100μ = 95σ = 10n = 25α = 0,05
1 − β = %
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. Toplamları verilmiştir. Bu toplamlardan Pearson korelasyon katsayısı r değerini bulun.
n = 5Σx = 30Σy = 125Σx² = 220Σy² = 3631Σxy = 892
r =
8.Doğrusal regresyon ve korelasyonZor
Tablo, x = kN cinsinden yük ve y = mm cinsinden uzama için 5 eşleştirilmiş gözlem veriyor. En küçük kareler doğrusu ŷ = a + b·x’i kullanın. Yeni bir gözlem (3, 7) yapılıyor. Artığı e = y − ŷ değerini bulun.
n = 5(3, 7)
e =
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
3 satır ve 6 sütunlu (toplamlar sayılmadan) bir çapraz tablo üzerinde ki-kare bağımsızlık testi yapılıyor. Testin serbestlik derecesi df kaçtır?
3 × 6
df =
3Çözeltiler
1.Normal dağılım
Cevap: z = 1,23
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 + 0,7813)/2 = 0,8907
z tablosunu tersten okuyun
Tablonun içinde 0,8907 değerini bulun ve z’yi okuyun.
z = 1,23
Cevap
z = 1,23
2.Normal dağılım
Cevap: x = 45,96 min
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) = 0,99 → z = 2,326
x’e geri dönüş
x = 32 + 2,326·6 = 45,96 min
Cevap
x = 45,96 min
3.Güven aralıkları
Cevap: üst sınır = 7,759 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 = 7, t = 1,895
Hata payı
E = 1,895·7,7/√8 = 5,159
Aralık
2,6 ± 5,159 → [−2,559, 7,759]
Cevap
üst sınır = 7,759 mmHg
4.Güven aralıkları
Cevap: üst sınır = 3,832 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 = (7·2² + 12·5,5²)/19 = 20,58
sp = 4,536
Hata payı
E = 2,861·4,536·√(1/8 + 1/13) = 5,832
Aralık
−2 ± 5,832 → [−7,832, 3,832]
Cevap
üst sınır = 3,832 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: z = 1,826
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.
Farkın standart hatası
SE = √(8²/40 + 10²/60) = √3,267 = 1,807
Test istatistiği
z = (51,5 − 48,2)/1,807 = 1,826
Cevap
z = 1,826
|z| < 1.96, yani H₀ %5 düzeyinde reddedilmez (iki yönlü).
6.Hipotez testleri ve güven aralıkları
Cevap: 1 − β = 80,37 %
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 = 100 − 1,645·2 = 96,71
Gerçek ortalama altında z
z = (96,71 − 95)/2 = 0,855
Güç
güç = P(Z < 0.855) = 80.37%
1 − β = 80,37%
Cevap
1 − β = 80,37%
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: r = 0,9981
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 = 892 − 30·125/5 = 142
Sxx = 220 − 30²/5 = 40
Syy = 3631 − 125²/5 = 506
Korelasyon katsayısı
r = 142/√(40·506) = 0,9981
Cevap
r = 0,9981
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon
Cevap: e = −1,65
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 = 92/5 = 18,4
Kareler ve çarpımlar toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 130
Regresyon doğrusu
b = 130/40 = 3,25
a = 18,4 − 3,25·6 = −1,1
ŷ = −1,1 + 3,25·x
Tahmin edilen değer
ŷ = −1,1 + 3,25·3 = 8,65
Artık
e = 7 − 8,65 = −1,65
Cevap
e = −1,65
Nokta doğrunun altındadır.
9.Ki-kare testleri
Cevap: χ² = 11,11
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 = 10
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.