İstatistik 2: Çıkarımsal İstatistik: hızlı tekrar paketi

Formül kâğıtları, her konunun temel yöntem adımları ve 10 alıştırma sorusu; tam çözümler en sonda.

Yeni sorularDerse dön

Yazdırma penceresinde, bir kopyayı cihazınızda saklamak için “PDF olarak kaydet” seçeneğini seçin.

1Formüller ve yöntemler

Normal dağılım

z puanı
z = (x − μ)/σ
x’in altında
P(X < x) = Φ(z)
x’in üstünde
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Arasında
Φ(z2) − Φ(z1)
Yüzdelik
x = μ + z·σ

Yöntem

  1. Değeri z puanına çevirin: z = (x − μ)/σ.
  2. z’nin solundaki alan olan Φ(z)’yi tablodan bulun.
  3. Sağdaki alan için 1 − Φ(z) kullanın; bir aralık için iki sol alanı birbirinden çıkarın.
  4. Bir yüzdelik için geriye doğru çalışın: alan için z’yi bulun, sonra x = μ + z·σ.

Güven aralıkları

σ biliniyor
x̄ ± z·σ/√n
σ bilinmiyor
x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
Kritik z
90%: 1,645, 95%: 1,96, 99%: 2,576
Örneklem büyüklüğü
n = (z·σ/E)², rounded up

Yöntem

  1. z (anakütle σ’sı biliniyor) ile t (yalnızca örneklem s’si, n − 1 serbestlik derecesiyle) arasında karar verin.
  2. Güven düzeyi için kritik değeri bulun.
  3. Hata payı: E = kritik değer × standart sapma/√n.
  4. Aralık: x̄ ± E.

Hipotez testleri ve güven aralıkları

Ortalama için z testi
z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
Ortalama için t testi
t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
5% düzeyinde çift yönlü
|z| > 1,96 ise H0’ı reddet
Güven aralığı
x̄ ± z·σ/√n

Yöntem

  1. H₀ ve H₁’i belirtin ve testin tek mi çift yönlü mü olduğuna karar verin.
  2. Test istatistiğini hesaplayın: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) ya da s ve t ile.
  3. Kritik değerle karşılaştırın ya da p değerini bulun.
  4. İstatistik kritik değerin ötesindeyse (p, α’dan küçükse) H₀’ı reddedin ve sonucu sözle ifade edin.

Doğrusal regresyon ve korelasyon

Kareler toplamları
Sxx = Σ(x − x̄)² = Σx² − (Σx)²/n, Sxy = Σxy − ΣxΣy/n
Eğim
b = Sxy/Sxx
Kesişim noktası
a = ȳ − b·x̄
Korelasyon
r = Sxy/√(SxxSyy)
Artık
e = y − ŷ

Ki-kare testleri

Test istatistiği
χ² = Σ(O − E)²/E
Uyum iyiliği
E = n·p, df = k − 1 − (estimated parameters)
Bağımsızlık
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
100127P = ?

IQ puanları, ortalaması 100 puan ve standart sapması 15 puan olan normal dağılıma uyar. Hangi oran 100 ile 127 puan arasındadır? P değerini ondalık sayı olarak verin.

μ = 100σ = 15x1 = 100x2 = 127
P =
2.Normal dağılımZor
380420460500540580620halt 60%

pil ömürleri, ortalaması 500 h ve standart sapması 40 h olan normal dağılım gösterir. Gölgeli en alt %60 solunda kalacak şekilde kesme değerini sürükleyin. Kesme değerini x bulun.

μ = 500 hσ = 40 h60%
x = h
3.Güven aralıklarıOrta
n = 8, sd​ = 5,80L = ?Ud̄ = −9,3E99%

8 hastanın kan basıncı bir tedaviden önce ve sonra ölçülüyor. d = önce − sonra farklarının (mmHg) ortalaması −9,3 ve standart sapması 5,8. Ortalama fark için %99 güven aralığının alt sınırını bulun.

n = 8d̄ = −9,3sd = 5,899%t(7) = 3,499
alt sınır = mmHg
4.Güven aralıklarıZor
μ₁ − μ₂, t(19) = 2,0930LUx̄₁ − x̄₂E = ?95%

İki gübre test ediliyor. Parsel grubu 1: 13 parsel, ortalama verim 94,5 kg, standart sapma 2,5 kg. Parsel grubu 2: 8 parsel, ortalama 90 kg, standart sapma 1 kg. Varyansları eşit kabul edin (birleştirilmiş t, df = n₁ + n₂ − 2). μ₁ − μ₂ için %95 güven aralığının hata payı E değerini bulun.

n₁ = 13x̄₁ = 94,5s₁ = 2,5n₂ = 8x̄₂ = 90s₂ = 195%t(19) = 2,093
E = kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıklarıOrta
−2,4472,447t = ?df = 6

7 çalışan bir eğitim kursundan önce ve sonra yazma testine giriyor. Her kişi için d = sonra − önce farkı (dakikadaki kelime) kaydediliyor. Ortalama fark −2,04 ve farkların standart sapması 4,5. H₀: μd = 0 için eşleştirilmiş test istatistiği t değerini bulun.

n = 7d̄ = −2,04sd = 4,5
t =
6.Hipotez testleri ve güven aralıklarıZor
μ₀x̄c

H₀: μ = 100’a karşı H₁: μ < 100 için tek yönlü bir z testi, 64 büyüklüğünde bir örneklemle α = 0.05 düzeyinde yapılıyor; standart sapmanın 20 olduğu biliniyor. Gerçekte ortalama 92.75’tir. II. tip hata olasılığı β değerini yüzde olarak bulun.

μ₀ = 100μ = 92,75σ = 20n = 64α = 0,05
β = %
7.Doğrusal regresyon ve korelasyonOrta
xy174119522159235725742778xy2025406080

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
xy284126178241028xy510102030ŷ = 20

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. Doğru hangi değer x için ŷ = 20 tahmin eder?

n = 5ŷ = 20
x =
9.Ki-kare testleriOrta
evethayırToplamerkekler4357100kadınlar8931120Toplam13288220

Çapraz tablo gözlenen frekansları gösteriyor. Satır ve sütun değişkenleri arasındaki bağımsızlık testi için ki-kare istatistiği χ² değerini hesaplayın. Süreklilik düzeltmesi kullanmayın.

N = 2202 × 2
χ² =
10.Ki-kare testleriZor

2 satır ve 6 sütunlu (toplamlar sayılmadan) bir çapraz tablo üzerinde ki-kare bağımsızlık testi yapılıyor. Testin serbestlik derecesi df kaçtır?

2 × 6
df =

3Çözeltiler

1.Normal dağılım

Cevap: P = 0,4641

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 = (100 − 100)/15 = 0
z₂ = (127 − 100)/15 = 1,8

Aradaki alan

P = Φ(1,8) − Φ(0) = 0,9641 − 0,5 = 0,4641

Cevap

P = 0,4641
2.Normal dağılım

Cevap: x = 510 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) = 0,6

Tablodan z

z ≈ 0,25

Özgün birimlere geri dönüş

x = 500 + 0,25·40 = 510 h

Cevap

x = 510 h
3.Güven aralıkları

Cevap: alt sınır = −16,48 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 = 3,499

Hata payı

E = 3,499·5,8/√8 = 7,175

Aralık

−9,3 ± 7,175 → [−16,48, −2,125]

Cevap

alt sınır = −16,48 mmHg
4.Güven aralıkları

Cevap: E = 1,954 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 = (12·2,5² + 7·1²)/19 = 4,316
sp = 2,077

Hata payı

E = 2,093·2,077·√(1/13 + 1/8) = 1,954

Cevap

E = 1,954 kg
5.Hipotez testleri ve güven aralıkları

Cevap: t = −1,199

Testing a mean: the test statistic measures how many standard errors the sample mean lies from the value claimed in H₀: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) when σ is known, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) when it is estimated from the sample. A confidence interval is x̄ ± (critical value)·(standard error).

Ortalama farkın standart hatası

SE = 4,5/√7 = 1,701

Test istatistiği

t = −2,04/1,701 = −1,199

Cevap

t = −1,199

df = 6 ile iki yönlü %5 kritik değeri 2,447; |t| daha küçük, yani H₀ reddedilmez.

6.Hipotez testleri ve güven aralıkları

Cevap: β = 10,47 %

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 = 20/√64 = 2,5
x̄c = 100 − 1,645·2,5 = 95,89

Gerçek ortalama altında z

z = (95,89 − 92,75)/2,5 = 1,255

II. tip hata

güç = P(Z < 1.255) = 89.53%
β = 100% − 89,53% = 10,47%

Cevap

β = 10,47%
7.Doğrusal regresyon ve korelasyon

Cevap: r = 0,9631

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 = 361/6 = 60,17

Kareler ve çarpımlar toplamları

Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 249
Syy = Σ(y − ȳ)² = 954,8

Korelasyon katsayısı

r = 249/√(70·954,8) = 0,9631

Cevap

r = 0,9631
8.Doğrusal regresyon ve korelasyon

Cevap: x = 6,846

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 = 89/5 = 17,8

Kareler ve çarpımlar toplamları

Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 104

Regresyon doğrusu

b = 104/40 = 2,6
a = 17,8 − 2,6·6 = 2,2
ŷ = 2,2 + 2,6·x

x için çözün

x = (20 − 2,2)/2,6 = 6,846

Cevap

x = 6,846
9.Ki-kare testleri

Cevap: χ² = 22,08

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 frekanslar

erkekler: 100·132/220 = 60, 100·88/220 = 40
kadınlar: 120·132/220 = 72, 120·88/220 = 48

Ki-kare istatistiği

χ² = (43 − 60)²/60 + (57 − 40)²/40 + (89 − 72)²/72 + (31 − 48)²/48
χ² = 22,08

Cevap

χ² = 22,08

sd = 1. α = 0,05’te kritik değer 3,841, dolayısıyla H₀ (bağımsızlık) reddedilir.

10.Ki-kare testleri

Cevap: df = 5

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.

Serbestlik derecesi

df = (2 − 1)·(6 − 1) = 5

Cevap

df = 5

ExamProblems · examproblems.com/courses/statistics-2-inference