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
Kéo z sao cho diện tích tô bóng giữa −z và z dưới đường cong chuẩn tắc bằng 0,4245. Tìm z với hai chữ số thập phân.
A = 0,4245
z =
2.Phân phối chuẩnKhó
khối lượng các túi tuân theo phân phối chuẩn với giá trị trung bình 250 g và độ lệch chuẩn 5 g. Kéo ngưỡng sao cho 30% cao nhất được tô bóng nằm bên phải nó. Tìm ngưỡng x.
μ = 250 gσ = 5 g30%
x = g
3.Khoảng tin cậyTrung bình
Một mẫu 11 phần tử có trung bình 10,5 và độ lệch chuẩn s = 10. Tổng thể xấp xỉ chuẩn. Tìm sai số biên E của khoảng tin cậy 95% cho giá trị trung bình.
n = 11x̄ = 10,5s = 1095%t(10) = 2,228
E =
4.Khoảng tin cậyKhó
Độ lệch chuẩn của tổng thể là 36. Cần cỡ mẫu n lớn bao nhiêu để khoảng tin cậy 90% cho giá trị trung bình có sai số biên nhiều nhất là 0,5?
σ = 36E = 0,590%
n =
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
11 nhân viên làm bài kiểm tra đánh máy trước và sau một khóa đào tạo. Với mỗi người, hiệu d = sau − trước (từ mỗi phút) được ghi lại. Hiệu trung bình là 3,92 và độ lệch chuẩn của các hiệu là 5. Tìm thống kê kiểm định ghép cặp t cho H₀: μd = 0.
n = 11d̄ = 3,92sd = 5
t =
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
Một kiểm định z một phía của H₀: μ = 80 với H₁: μ > 80 được thực hiện ở mức α = 0,10 với một mẫu 36; độ lệch chuẩn đã biết là 9. Trên thực tế trung bình là 82,1. Tìm lực của kiểm định 1 − β theo phần trăm.
μ₀ = 80μ = 82,1σ = 9n = 36α = 0,10
1 − β = %
7.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
Bảng cho 5 cặp quan sát của x = tải trọng theo kN và y = độ giãn theo mm. Tìm hệ số xác định r² của đường thẳng bình phương tối thiểu.
n = 5
r² =
8.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
Bảng cho 5 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. Với giá trị x nào thì đường thẳng dự đoán ŷ = 13?
n = 5ŷ = 13
x =
9.Kiểm định chi bình phươngTrung bình
Bảng tiếp liên cho các số đếm quan sát. Với kiểm định chi bình phương về tính độc lập, hãy tìm số đếm kỳ vọng E cho ô “ca đêm, nhẹ”.
tổng hàng = 68tổng cột = 52N = 143
E =
10.Kiểm định chi bình phươngKhó
Kiểm định chi bình phương về mức độ phù hợp so sánh số đếm quan sát trong 6 nhóm với các tỉ lệ kỳ vọng đã xác định đầy đủ (không ước lượng tham số nào từ dữ liệu). Kiểm định có bao nhiêu bậc tự do df?
k = 6
df =
3Dung dịch
1.Phân phối chuẩn
Đáp số: z = 0,56
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 z
Φ(z) = (1 + 0,4245)/2 = 0,7123
Đọc bảng z theo chiều ngược lại
Tìm 0,7123 bên trong bảng và đọc ra z.
z = 0,56
Đáp số
z = 0,56
2.Phân phối chuẩn
Đáp số: x = 252,6 g
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) = 0,7
z từ bảng
z ≈ 0,52
Trở lại đơn vị ban đầu
x = 250 + 0,52·5 = 252,6 g
Đáp số
x = 252,6 g
3.Khoảng tin cậy
Đáp số: E = 6,718
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 = 10, t = 2,228
Sai số biên
E = 2,228·10/√11 = 6,718
Đáp số
E = 6,718
4.Khoảng tin cậy
Đáp số: n = 14029
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.
Giải tìm n
n = (1,645·36/0,5)² = 14028
Làm tròn lên
Cỡ mẫu là một số nguyên, và làm tròn xuống sẽ khiến sai số biên quá lớn.
n = 14029
Đáp số
n = 14029
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: t = 2,6
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).
Sai số chuẩn của hiệu trung bình
SE = 5/√11 = 1,508
Thống kê kiểm định
t = 3,92/1,508 = 2,6
Đáp số
t = 2,6
Với df = 10, giá trị tới hạn hai phía ở mức 5% là 2,228; |t| lớn hơn, nên H₀ bị bác bỏ.
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: 1 − β = 54,7 %
Lực của một kiểm định: lực = 1 − β là xác suất bác bỏ H₀ khi nó sai. Tìm ngưỡng x̄c từ μ₀ và z_α, rồi tính xác suất rơi vượt quá x̄c bằng trung bình thật: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).
Trung bình mẫu tới hạn
SE = 9/√36 = 1,5
x̄c = 80 + 1,282·1,5 = 81,92
z theo trung bình thật
z = (81,92 − 82,1)/1,5 = −0,118
Công suất
lực của kiểm định = P(Z > −0,118) = 54,7%
1 − β = 54,7%
Đáp số
1 − β = 54,7%
7.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: r² = 0,9961
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 = 30/5 = 6
ȳ = 126/5 = 25,2
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 156
Syy = Σ(y − ȳ)² = 610,8
Hệ số xác định
r² = 156²/(40·610,8) = 0,9961
Đáp số
r² = 0,9961
Khoảng 99,61% biến thiên của y được giải thích bởi đường thẳng.
8.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: x = 2,862
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 = 30/5 = 6
ȳ = 116/5 = 23,2
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 130
Đường hồi quy
b = 130/40 = 3,25
a = 23,2 − 3,25·6 = 3,7
ŷ = 3,7 + 3,25·x
Giải tìm x
x = (13 − 3,7)/3,25 = 2,862
Đáp số
x = 2,862
9.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: E = 24,73
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.
Số đếm kỳ vọng
E = 68·52/143 = 24,73
Đáp số
E = 24,73
10.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: df = 5
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.