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 dưới đường cong chuẩn tắc, bên phải z, bằng 0,0116. Tìm z với hai chữ số thập phân.
A = 0,0116
z =
2.Phân phối chuẩnKhó
điểm thi tuân theo phân phối chuẩn với giá trị trung bình 65 điểm và độ lệch chuẩn 10 điểm. Kéo ngưỡng sao cho 80% thấp nhất được tô bóng nằm bên trái nó. Tìm ngưỡng x.
μ = 65 điểmσ = 10 điểm80%
x = điểm
3.Khoảng tin cậyTrung bình
Huyết áp của 20 bệnh nhân được đo trước và sau một đợt điều trị. Các hiệu d = trước − sau (mmHg) có trung bình −1,6 và độ lệch chuẩn 6,3. Tìm giới hạn dưới của khoảng tin cậy 95% cho hiệu trung bình.
n = 20d̄ = −1,6sd = 6,395%t(19) = 2,093
giới hạn dưới = mmHg
4.Khoảng tin cậyKhó
Không biết trước điều gì về tỉ lệ sản phẩm bị lỗi. Phải kiểm tra bao nhiêu sản phẩm n để khoảng tin cậy 90% cho tỉ lệ có sai số biên tối đa 0,04?
p = 0,5E = 0,0490%
n =
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
Một mẫu 49 sinh viên có điểm trung bình 73,71 và độ lệch chuẩn mẫu 10. Tìm thống kê kiểm định t cho H₀: μ = 75.
μ₀ = 75x̄ = 73,71s = 10n = 49
t =
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
Trong một thử nghiệm, 84 trong 120 bệnh nhân dùng phương pháp điều trị A hồi phục, và 45 trong 80 bệnh nhân dùng phương pháp B. Dùng tỉ lệ gộp, tìm thống kê kiểm định z cho H₀: p₁ = p₂.
x₁ = 84n₁ = 120x₂ = 45n₂ = 80
z =
7.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
Bảng cho 5 cặp quan sát của x = tuổi xe theo năm và y = giá theo nghìn €. Tìm hệ số tương quan Pearson r.
n = 5
r =
8.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
Bảng cho 5 cặp quan sát của x = chi phí quảng cáo theo nghìn € và y = doanh số theo nghìn €. Dùng đường thẳng bình phương tối thiểu ŷ = a + b·x. Một quan sát mới (3,5, 56) được ghi nhận. Tìm sai số dư e = y − ŷ.
n = 5(3,5, 56)
e =
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 = 2002 × 3
χ² =
10.Kiểm định chi bình phươngKhó
Kiểm định chi bình phương về mức độ phù hợp so sánh số đếm quan sát trong 4 nhóm với các tỉ lệ kỳ vọng đã xác định đầy đủ (không ước lượng tham số nào từ dữ liệu). 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: z = 2,27
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 − 0,0116 = 0,9884
Đọc bảng z theo chiều ngược lại
Tìm 0,9884 bên trong bảng và đọc ra z.
z = 2,27
Đáp số
z = 2,27
2.Phân phối chuẩn
Đáp số: x = 73,4 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) = 0,8
z từ bảng
z ≈ 0,84
Trở lại đơn vị ban đầu
x = 65 + 0,84·10 = 73,4 điểm
Đáp số
x = 73,4 điểm
3.Khoảng tin cậy
Đáp số: giới hạn dưới = −4,548 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.
Giá trị tới hạn
df = 19, t = 2,093
Sai số biên
E = 2,093·6,3/√20 = 2,948
Khoảng
−1,6 ± 2,948 → [−4,548, 1,348]
Đáp số
giới hạn dưới = −4,548 mmHg
4.Khoảng tin cậy
Đáp số: n = 423
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0,5, which gives the largest n.
Giải tìm n
n = 1,645²·0,5·0,5/0,04² = 422,8
Làm tròn lên
n = 423
Đáp số
n = 423
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: t = −0,903
Kiểm định giá trị trung bình: thống kê kiểm định đo xem trung bình mẫu cách giá trị nêu trong H₀ bao nhiêu sai số chuẩn: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) khi biết σ, t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) khi nó được ước lượng từ mẫu. Khoảng tin cậy là x̄ ± (giá trị tới hạn)·(sai số chuẩn).
Sai số chuẩn
SE = 10/√49 = 10/7 = 1,429
Thống kê kiểm định
t = (73,71 − 75)/1,429 = −0,903
Đáp số
t = −0,903
t0,025; df = 48 = 2,011
|t| < 2.011, nên H₀ không bị bác bỏ ở mức 5% (hai phía).
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: z = 1,991
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 = 84/120 = 0,7
p̂₂ = 45/80 = 0,5625
p̂ = 129/200 = 0,645
Sai số chuẩn theo H₀
SE = √(0,645·0,355·(1/120 + 1/80)) = 0,06907
Thống kê kiểm định
z = (0,7 − 0,5625)/0,06907 = 1,991
Đáp số
z = 1,991
|z| > 1,96, nên H₀ bị bác bỏ ở mức 5% (hai phía).
7.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: r = −0,9864
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 = 15/5 = 3
ȳ = 118/5 = 23,6
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −24
Syy = Σ(y − ȳ)² = 59,2
Hệ số tương quan
r = −24/√(10·59,2) = −0,9864
Đáp số
r = −0,9864
8.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: e = 3,15
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 = 20/5 = 4
ȳ = 279/5 = 55,8
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 10
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 59
Đường hồi quy
b = 59/10 = 5,9
a = 55,8 − 5,9·4 = 32,2
ŷ = 32,2 + 5,9·x
Giá trị dự đoán
ŷ = 32,2 + 5,9·3,5 = 52,85
Phần dư
e = 56 − 52,85 = 3,15
Đáp số
e = 3,15
Điểm nằm phía trên đường thẳng.
9.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: χ² = 10,11
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 = 11,35
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.