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
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
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
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
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.
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
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
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 = 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
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.
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.