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 0,3372. Tìm z với hai chữ số thập phân.
A = 0,3372
z =
2.Phân phối chuẩnKhó
chiều cao của nam giới trưởng thành tuân theo phân phối chuẩn với giá trị trung bình 178 cm và độ lệch chuẩn 7 cm. Kéo ngưỡng sao cho 90% thấp nhất được tô bóng nằm bên trái nó. Tìm ngưỡng x.
μ = 178 cmσ = 7 cm90%
x = cm
3.Khoảng tin cậyTrung bình
Huyết áp của 9 bệnh nhân được đo trước và sau một đợt điều trị. Các hiệu d = trước − sau (mmHg) có trung bình 3,9 và độ lệch chuẩn 4,4. Tìm giới hạn trên của khoảng tin cậy 95% cho hiệu trung bình.
n = 9d̄ = 3,9sd = 4,495%t(8) = 2,306
giới hạn trên = mmHg
4.Khoảng tin cậyKhó
Một nghiên cứu thí điểm cho thấy khoảng 0,15 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 0,01?
p ≈ 0,15E = 0,0190%
n =
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
8 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 −6,22 và độ lệch chuẩn của các hiệu là 11. Tìm thống kê kiểm định ghép cặp t cho H₀: μd = 0.
n = 8d̄ = −6,22sd = 11
t =
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyKhó
Một mẫu 81 phép đo có trung bình 51,4. Độ lệch chuẩn của tổng thể là 5. Tìm giới hạn dưới L của khoảng tin cậy 90% cho giá trị trung bình.
x̄ = 51,4σ = 5n = 8190%
L =
7.Hồi quy tuyến tính và tương quanTrung bình
Bảng cho 6 cặp quan sát của x = tuổi xe theo năm và y = giá theo nghìn €. Tìm hệ số tương quan Pearson r.
n = 6
r =
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 = 18?
n = 5ŷ = 18
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 ngày, nhẹ”.
tổng hàng = 102tổng cột = 48N = 183
E =
10.Kiểm định chi bình phươngKhó
Kiểm định chi bình phương về tính độc lập được thực hiện trên bảng tiếp liên có 3 hàng và 3 cột (không tính các tổng). Dùng bảng, tìm giá trị tới hạn χ²crit tại mức ý nghĩa α = 0,05.
α = 0,05
χ²crit =
3Dung dịch
1.Phân phối chuẩn
Đáp số: z = 0,42
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 − 0,3372 = 0,6628
Đọc bảng z theo chiều ngược lại
Tìm 0,6628 bên trong bảng và đọc ra z.
z = 0,42
Đáp số
z = 0,42
2.Phân phối chuẩn
Đáp số: x = 187 cm
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) = 0,9
z từ bảng
z ≈ 1,28
Trở lại đơn vị ban đầu
x = 178 + 1,28·7 = 187 cm
Đáp số
x = 187 cm
3.Khoảng tin cậy
Đáp số: giới hạn trên = 7,282 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 = 8, t = 2,306
Sai số biên
E = 2,306·4,4/√9 = 3,382
Khoảng
3,9 ± 3,382 → [0,5179, 7,282]
Đáp số
giới hạn trên = 7,282 mmHg
4.Khoảng tin cậy
Đáp số: n = 3451
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 = 1,645²·0,15·0,85/0,01² = 3450
Làm tròn lên
n = 3451
Đáp số
n = 3451
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: t = −1,599
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 = 11/√8 = 3,889
Thống kê kiểm định
t = −6,22/3,889 = −1,599
Đáp số
t = −1,599
Với df = 7, giá trị tới hạn hai phía ở mức 5% là 2,365; |t| nhỏ hơn, nên H₀ không bị bác bỏ.
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: L = 50,49
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 biên
E = 1,645·5/√81 = 0,9139
Giới hạn của khoảng
L = 51,4 − 0,9139 = 50,49
Đáp số
L = 50,49
7.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: r = −0,9505
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 = 21/6 = 3,5
ȳ = 145/6 = 24,17
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17,5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = −30,5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 58,83
Hệ số tương quan
r = −30,5/√(17,5·58,83) = −0,9505
Đáp số
r = −0,9505
8.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: x = 4,885
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 = 107/5 = 21,4
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 122
Đường hồi quy
b = 122/40 = 3,05
a = 21,4 − 3,05·6 = 3,1
ŷ = 3,1 + 3,05·x
Giải tìm x
x = (18 − 3,1)/3,05 = 4,885
Đáp số
x = 4,885
9.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: E = 26,75
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 = 102·48/183 = 26,75
Đáp số
E = 26,75
10.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: χ²crit = 9,488
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.