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 0,1112. Tìm z với hai chữ số thập phân.
A = 0,1112
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 10% thấp nhất được tô bóng nằm bên trái nó. Tìm ngưỡng x.
μ = 178 cmσ = 7 cm10%
x = cm
3.Khoảng tin cậyTrung bình
Thời lượng pin của hai mẫu điện thoại được so sánh. Mẫu 1: 50 điện thoại, trung bình 81 h, độ lệch chuẩn đã biết 6 h. Mẫu 2: 80 điện thoại, trung bình 91,5 h, độ lệch chuẩn đã biết 9 h. Tìm sai số biên E của khoảng tin cậy 95% cho μ₁ − μ₂.
Hai loại phân bón được thử nghiệm. Nhóm ô 1: 8 ô, năng suất trung bình 92,5 kg, độ lệch chuẩn 3,5 kg. Nhóm ô 2: 6 ô, trung bình 90 kg, độ lệch chuẩn 4 kg. Giả sử các phương sai bằng nhau (t gộp, df = n₁ + n₂ − 2). Tìm sai số biên E của khoảng tin cậy 90% cho μ₁ − μ₂.
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậyTrung bình
Hai dây chuyền sản xuất cùng một chi tiết. Dây chuyền 1: một mẫu 40 chi tiết có chiều dài trung bình 52 mm, và độ lệch chuẩn đã biết của dây chuyền là 20 mm. Dây chuyền 2: một mẫu 100 chi tiết có trung bình 61,5 mm, độ lệch chuẩn đã biết 8 mm. Tìm thống kê kiểm định z cho H₀: μ₁ = μ₂, lấy hiệu là x̄₁ − x̄₂ (dây chuyền 1 trừ dây chuyền 2).
Bảng cho 5 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 = 64?
n = 5ŷ = 64
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 “thành thị, trung bình”.
tổng hàng = 89tổng cột = 36N = 144
E =
10.Kiểm định chi bình phươngKhó
Bảng cho các số đếm quan sát. Kiểm tra tại α = 0,05 xem hai biến có độc lập hay không (không hiệu chỉnh liên tục). Tính thống kê kiểm định χ², rồi so sánh với giá trị tới hạn trong bảng.
N = 2603 × 2α = 0,05
χ² =
3Dung dịch
1.Phân phối chuẩn
Đáp số: z = 1,22
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 − 0,1112 = 0,8888
Đọc bảng z theo chiều ngược lại
Tìm 0,8888 bên trong bảng và đọc ra z.
z = 1,22
Đáp số
z = 1,22
2.Phân phối chuẩn
Đáp số: x = 169 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) = 0,1
z từ bảng
z ≈ −1,28
Trở lại đơn vị ban đầu
x = 178 − 1,28·7 = 169 cm
Đáp số
x = 169 cm
3.Khoảng tin cậy
Đáp số: E = 2,58 h
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.
Ước lượng điểm
x̄₁ − x̄₂ = 81 − 91,5 = −10,5
Sai số chuẩn
SE = √(6²/50 + 9²/80) = 1,316
Sai số biên
E = 1,96·1,316 = 2,58
Đáp số
E = 2,58 h
Khoảng không chứa 0, nên các trung bình khác nhau có ý nghĩa.
4.Khoảng tin cậy
Đáp số: E = 3,577 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 = (7·3,5² + 5·4²)/12 = 13,81
sp = 3,717
Sai số biên
E = 1,782·3,717·√(1/8 + 1/6) = 3,577
Đáp số
E = 3,577 kg
5.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: z = −2,912
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.
Sai số chuẩn của hiệu
SE = √(20²/40 + 8²/100) = √10,64 = 3,262
Thống kê kiểm định
z = (52 − 61,5)/3,262 = −2,912
Đáp số
z = −2,912
|z| > 1,96, nên H₀ bị bác bỏ ở mức 5% (hai phía).
6.Kiểm định giả thuyết và khoảng tin cậy
Đáp số: U = 498,5
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 = 1,96·8/√25 = 3,136
Giới hạn của khoảng
U = 495,4 + 3,136 = 498,5
Đáp số
U = 498,5
7.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: r = 0,9038
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 tổng đã tâm hóa
Sxy = 5394 − 90·291/5 = 156
Sxx = 1660 − 90²/5 = 40
Syy = 17681 − 291²/5 = 744,8
Hệ số tương quan
r = 156/√(40·744,8) = 0,9038
Đáp số
r = 0,9038
8.Hồi quy tuyến tính và tương quan
Đáp số: x = 20,5
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 = 110/5 = 22
ȳ = 347/5 = 69,4
Các tổng bình phương và tổng tích
Sxx = Σ(x − x̄)² = 90
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 324
Đường hồi quy
b = 324/90 = 3,6
a = 69,4 − 3,6·22 = −9,8
ŷ = −9,8 + 3,6·x
Giải tìm x
x = (64 − (−9,8))/3,6 = 20,5
Đáp số
x = 20,5
9.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: E = 22,25
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 = 89·36/144 = 22,25
Đáp số
E = 22,25
10.Kiểm định chi bình phương
Đáp số: χ² = 7,853
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.