E = row total × column total / grand total, df = (r − 1)(c − 1)
Giá trị tới hạn (α = 0,05)
df 1: 3,841, 2: 5,991, 3: 7,815, 4: 9,488
Quyết định
bác bỏ H0 nếu χ² > χ²crit
2Bài tập
1.Phân phối chuẩnTrung bình
chiều cao của nam giới trưởng thành có phân phối chuẩn với trung bình 178 cm và độ lệch chuẩn 7 cm. Tỉ lệ nào nằm giữa 178,35 và 185,35 cm? Cho P dưới dạng số thập phân.
μ = 178σ = 7x1 = 178,35x2 = 185,35
P =
2.Phân phối chuẩnKhó
điểm IQ tuân theo phân phối chuẩn với giá trị trung bình 100 điểm và độ lệch chuẩn 15 điểm. Kéo ngưỡng sao cho 25% cao nhất được tô bóng nằm bên phải nó. Tìm ngưỡng x.
μ = 100 điểmσ = 15 điểm25%
x = điểm
3.Khoảng tin cậyTrung bình
Một mẫu 9 phần tử có trung bình 59 và độ lệch chuẩn s = 10. Tổng thể xấp xỉ chuẩn. Tìm giới hạn trên của khoảng tin cậy 95% cho giá trị trung bình.
n = 9x̄ = 59s = 1095%t(8) = 2,306
giới hạn trên =
4.Khoảng tin cậyKhó
Hai loại phân bón được thử nghiệm. Nhóm ô 1: 10 ô, năng suất trung bình 51,5 kg, độ lệch chuẩn 9,5 kg. Nhóm ô 2: 6 ô, trung bình 63,5 kg, độ lệch chuẩn 1 kg. Giả sử các phương sai bằng nhau (t gộp, df = n₁ + n₂ − 2). Tìm giới hạn dưới của khoảng tin cậy 95% cho μ₁ − μ₂.
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
Trung bình của một tổng thể được cho là 100; độ lệch chuẩn tổng thể đã biết là 2,5. Một mẫu ngẫu nhiên gồm 25 quan sát có trung bình 100,57. Kiểm định H₀: μ = 100 với H₁: μ ≠ 100. Tìm giá trị p p.
μ₀ = 100σ = 2,5n = 25x̄ = 100,57H₁: μ ≠ μ₀
p =
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
Trong một thử nghiệm, 32 trong 80 bệnh nhân dùng phương pháp điều trị A hồi phục, và 44 trong 80 bệnh nhân dùng phương pháp B. Dùng tỉ lệ gộp, tìm thống kê kiểm định z cho H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 32n₁ = 80x₂ = 44n₂ = 80
z =
7.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
Bảng cho 6 cặp quan sát của x = tải trọng theo kN và y = độ giãn theo mm. Tìm hệ số tương quan Pearson r.
n = 6
r =
8.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
Bảng cho 6 cặp quan sát của x = tải trọng theo kN và y = độ giãn theo mm. Dùng đường thẳng bình phương tối thiểu ŷ = a + b·x. Dự đoán ŷ cho x = 11.
n = 6x = 11
ŷ =
9.Kiểm định chi bình phươngTrung bình
Bảng tiếp liên cho các số đếm quan sát. Tính thống kê chi bình phương χ² cho kiểm định tính độc lập giữa biến hàng và biến cột. Không dùng hiệu chỉnh liên tục.
N = 1802 × 3
χ² =
10.Kiểm định chi bình phươngKhó
Kiểm định chi bình phương về mức độ phù hợp kiểm tra xem số đếm trong 9 nhóm có tuân theo phân phối Poisson với giá trị trung bình được ước lượng từ chính dữ liệu đó hay không. Dùng bảng, tìm giá trị tới hạn χ²crit tại mức ý nghĩa α = 0,01.
α = 0,01
χ²crit =
3Dung dịch
1.Phân phối chuẩn
Đáp số: P = 0,3332
Phân phối chuẩn: đổi một giá trị x sang điểm z, z = (x − μ)/σ, đếm số độ lệch chuẩn tính từ giá trị trung bình. Bảng z (hay Φ(z)) cho diện tích bên trái z, tức là P(X < x). Diện tích bên phải là 1 − Φ(z), và diện tích giữa hai giá trị là hiệu của hai diện tích đó.
điểm z
z₁ = (178,35 − 178)/7 = 0,05
z₂ = (185,35 − 178)/7 = 1,05
Diện tích ở giữa
P = Φ(1,05) − Φ(0,05) = 0,8531 − 0,5199 = 0,3332
Đáp số
P = 0,3332
2.Phân phối chuẩn
Đáp số: x = 110,1 điểm
Từ diện tích trở lại z: Φ(z) là diện tích bên trái z. Với diện tích đuôi trái A, tìm z sao cho Φ(z) = A trong bảng. Diện tích đuôi phải A nghĩa là Φ(z) = 1 − A. Diện tích ở giữa A nằm giữa −z và z để lại (1 − A)/2 ở mỗi đuôi, nên Φ(z) = (1 + A)/2. Với một giá trị x, dùng x = μ + zσ.
Diện tích bên trái
Φ(z) = 0,75
z từ bảng
z ≈ 0,67
Trở lại đơn vị ban đầu
x = 100 + 0,67·15 = 110,1 điểm
Đáp số
x = 110,1 điểm
3.Khoảng tin cậy
Đáp số: giới hạn trên = 66,69
Khoảng tin cậy cho giá trị trung bình: x̄ ± sai số biên. Khi biết σ của tổng thể, sai số biên là z·σ/√n; khi chỉ có độ lệch chuẩn mẫu s, dùng t với n − 1 bậc tự do: t·s/√n. Giá trị tới hạn: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). Để có sai số biên E hoặc nhỏ hơn, cần n ≥ (z·σ/E)², làm tròn lên.
Giá trị tới hạn
df = n − 1 = 8, t = 2,306
Sai số biên
E = 2,306·10/√9 = 7,687
Khoảng
59 ± 7,687 → [51,31, 66,69]
Đáp số
giới hạn trên = 66,69
4.Khoảng tin cậy
Đáp số: giới hạn dưới = −20,46 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.
Độ lệch chuẩn gộp
sp² = (9·9,5² + 5·1²)/14 = 58,38
sp = 7,64
Sai số biên
E = 2,145·7,64·√(1/10 + 1/6) = 8,463
Khoảng
−12 ± 8,463 → [−20,46, −3,537]
Đáp số
giới hạn dưới = −20,46 kg
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: p = 0,2543
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.
Thống kê kiểm định
SE = σ/√n = 2,5/√25 = 0,5
z = (100,57 − 100)/0,5 = 1,14
Diện tích đuôi
Φ(1,14) = 0,8729
1 − Φ(1,14) = 0,1271
Giá trị p
p = 2·0,1271 = 0,2543
Đáp số
p = 0,2543
p > 0,05, nên H₀ không bị bác bỏ ở mức 5%.
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: z = −1,9
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.
Các tỉ lệ mẫu
p̂₁ = 32/80 = 0,4
p̂₂ = 44/80 = 0,55
p̂ = 76/160 = 0,475
Sai số chuẩn theo H₀
SE = √(0,475·0,525·(1/80 + 1/80)) = 0,07896
Thống kê kiểm định
z = (0,4 − 0,55)/0,07896 = −1,9
Đáp số
z = −1,9
|z| < 1.96, nên H₀ không bị bác bỏ ở mức 5% (hai phía).
7.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: r = 0,9945
Hồi quy bình phương tối thiểu: với x̄ và ȳ là các giá trị trung bình, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² và Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), đường thẳng ŷ = a + b·x có hệ số góc b = Sxy/Sxx và hệ số chặn a = ȳ − b·x̄, nên luôn đi qua (x̄, ȳ). Hệ số tương quan Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) nằm trong khoảng từ −1 đến 1; r² là tỉ lệ biến thiên của y được giải thích bởi đường thẳng.
Các giá trị trung bình
x̄ = 42/6 = 7
ȳ = 174/6 = 29
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 288
Syy = Σ(y − ȳ)² = 1198
Hệ số tương quan
r = 288/√(70·1198) = 0,9945
Đáp số
r = 0,9945
8.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: ŷ = 16,04
Hồi quy bình phương tối thiểu: với x̄ và ȳ là các giá trị trung bình, Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)² và Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ), đường thẳng ŷ = a + b·x có hệ số góc b = Sxy/Sxx và hệ số chặn a = ȳ − b·x̄, nên luôn đi qua (x̄, ȳ). Hệ số tương quan Pearson r = Sxy/√(Sxx·Syy) nằm trong khoảng từ −1 đến 1; r² là tỉ lệ biến thiên của y được giải thích bởi đường thẳng.
Các giá trị trung bình
x̄ = 42/6 = 7
ȳ = 63/6 = 10,5
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 70
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 97
Đường hồi quy
b = 97/70 = 1,386
a = 10,5 − 1,386·7 = 0,8
ŷ = 0,8 + 1,386·x
Dự đoán
ŷ = 0,8 + 1,386·11 = 16,04
Đáp số
ŷ = 16,04
9.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: χ² = 6,2
Kiểm định chi bình phương: so sánh số đếm quan sát O với số đếm kỳ vọng E theo H₀ bằng χ² = Σ(O − E)²/E. Kiểm định mức độ phù hợp: E = n·p cho mỗi nhóm, df = k − 1 (trừ thêm một cho mỗi tham số ước lượng từ dữ liệu). Kiểm định tính độc lập trong bảng r × c: E = tổng hàng × tổng cột / tổng chung, df = (r − 1)(c − 1). Bác bỏ H₀ khi χ² lớn hơn giá trị tới hạn ứng với α đã chọn.
df = 2. Tại α = 0,05, giá trị tới hạn là 5,991, nên H₀ (tính độc lập) bị bác bỏ.
10.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: χ²crit = 18,48
Kiểm định chi bình phương: so sánh số đếm quan sát O với số đếm kỳ vọng E theo H₀ bằng χ² = Σ(O − E)²/E. Kiểm định mức độ phù hợp: E = n·p cho mỗi nhóm, df = k − 1 (trừ thêm một cho mỗi tham số ước lượng từ dữ liệu). Kiểm định tính độc lập trong bảng r × c: E = tổng hàng × tổng cột / tổng chung, df = (r − 1)(c − 1). Bác bỏ H₀ khi χ² lớn hơn giá trị tới hạn ứng với α đã chọn.