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 0,0446. Tìm z với hai chữ số thập phân.
A = 0,0446
z =
2.Phân phối chuẩnKhó
chiều cao của nam giới trưởng thành có phân phối chuẩn với trung bình 178 cm và độ lệch chuẩn 7 cm. Tìm giá trị x mà 90% trong số chúng nằm dưới (phân vị thứ 90).
μ = 178σ = 7P = 90%
x = cm
3.Khoảng tin cậyTrung bình
Một khoảng tin cậy 99% cho một trung bình, dựa trên 25 quan sát và σ đã biết, có sai số biên 2,3. Sai số biên E₂ của một khoảng 90% từ cùng dữ liệu là bao nhiêu?
99%n₁ = 25E₁ = 2,390%
E₂ =
4.Khoảng tin cậyKhó
Một nghiên cứu thí điểm cho thấy khoảng 0,1 sản phẩm bị lỗi. Phải kiểm tra bao nhiêu sản phẩm n để khoảng tin cậy 95% cho tỉ lệ có sai số biên tối đa 0,03?
p ≈ 0,1E = 0,0395%
n =
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
Trung bình của một tổng thể được cho là 50; độ lệch chuẩn tổng thể đã biết là 4. Một mẫu ngẫu nhiên gồm 64 quan sát có trung bình 49,4. Kiểm định H₀: μ = 50 với H₁: μ ≠ 50. Tìm giá trị p p.
μ₀ = 50σ = 4n = 64x̄ = 49,4H₁: μ ≠ μ₀
p =
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
Một kiểm định z một phía ở mức α = 0,05 phải phát hiện được sự dịch chuyển 1 đơn vị của trung bình với lực 95%. Độ lệch chuẩn là 5. Tìm cỡ mẫu nhỏ nhất n.
α = 0,05lực của kiểm định = 95%δ = 1σ = 5zα = 1,645zβ = 1,645
n =
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 tương quan Pearson r.
n = 5
r =
8.Hồi quy tuyến tính và tương quanKhó
Bảng cho 6 cặp quan sát của x = nhiệt độ theo °C và y = số kem bán được. Dùng đường thẳng bình phương tối thiểu ŷ = a + b·x. Với giá trị x nào thì đường thẳng dự đoán ŷ = 117?
n = 6ŷ = 117
x =
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 = 1202 × 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 8 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 = 8
df =
3Dung dịch
1.Phân phối chuẩn
Đáp số: z = 1,7
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 − 0,0446 = 0,9554
Đọc bảng z theo chiều ngược lại
Tìm 0,9554 bên trong bảng và đọc ra z.
z = 1,70
Đáp số
z = 1,70
2.Phân phối chuẩn
Đáp số: x = 187 cm
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.
z của phân vị
Φ(z) = 0,9 → z = 1,282
Quay lại x
x = 178 + 1,282·7 = 186,97 cm
Đáp số
x = 186,97 cm
3.Khoảng tin cậy
Đáp số: E₂ = 1,469
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1,645 (90%), 1,96 (95%), 2,576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
Tỉ số các sai số biên
E₂/E₁ = (1,645/2,576)·√(25/25) = 0,6386
Sai số biên mới
E₂ = 2,3·0,6386 = 1,469
Đáp số
E₂ = 1,469
4.Khoảng tin cậy
Đáp số: n = 385
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 = 1,96²·0,1·0,9/0,03² = 384,2
Làm tròn lên
n = 385
Đáp số
n = 385
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: p = 0,2301
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 = 4/√64 = 0,5
z = (49,4 − 50)/0,5 = −1,2
Diện tích đuôi
Φ(1,2) = 0,8849
1 − Φ(1,2) = 0,1151
Giá trị p
p = 2·0,1151 = 0,2301
Đáp số
p = 0,2301
p > 0,05, nên H₀ không bị bác bỏ ở mức 5%.
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: n = 271
Cỡ mẫu cho một kiểm định: để phát hiện sự dịch chuyển thật δ với lực 1 − β trong kiểm định z một phía ở mức α, sai số chuẩn phải thỏa δ = (z_α + z_β)·σ/√n, nên n = ((z_α + z_β)·σ/δ)², làm tròn lên.
Giải tìm n
n = ((1,645 + 1,645)·5/1)² = 270,6
Làm tròn lên
n = 271
Đáp số
n = 271
7.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: r = 0,9939
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 = 134/5 = 26,8
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 144
Syy = Σ(y − ȳ)² = 524,8
Hệ số tương quan
r = 144/√(40·524,8) = 0,9939
Đáp số
r = 0,9939
8.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: x = 29,45
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 = 141/6 = 23,5
ȳ = 534/6 = 89
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 157,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 741
Đường hồi quy
b = 741/157,5 = 4,705
a = 89 − 4,705·23,5 = −21,56
ŷ = −21,56 + 4,705·x
Giải tìm x
x = (117 − (−21,56))/4,705 = 29,45
Đáp số
x = 29,45
9.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: χ² = 11,33
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: df = 7
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.