Question

Difficulty: MediumTek Kitle Ortalaması İçin Güven Aralığı

Bir Tarım Bakanlığı uzmanı, belirli bir bölgedeki tarım arazilerinin hektar başına ortalama buğday verimini (μ\mu) tahmin etmek istemektedir. Arazilerin verim değerlerinin normal dağıldığı varsayılmaktadır. Uzman, rastgele seçilen 16 farklı araziden elde ettiği verilerle örneklem ortalamasını Xˉ=420 kg\bar{X} = 420\text{ kg}, örneklem standart sapmasını ise S=40 kgS = 40\text{ kg} olarak hesaplamıştır.

Buna göre, kitle ortalaması (μ\mu) için oluşturulacak aralık tahmini süreciyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

(Not: Standart normal dağılım için Z0.025=1.96Z_{0.025} = 1.96 ve Student-t dağılımı için t15,0.025=2.131t_{15, 0.025} = 2.131 alınacaktır.)

  1. A
    Kitle varyansı bilinmediği için güven sınırları hesaplanırken kritik değer olarak standart normal dağılım tablosundan Z0.025=1.96Z_{0.025} = 1.96 değeri kullanılmalıdır.
  2. B
    Hesaplanan belirli (sayısal) aralığın, gerçek kitle ortalamasını (μ\mu) içerme olasılığı kesinlikle %95'tir.
  3. %95 güven düzeyinde kitle ortalaması için hesaplanan güven aralığının hata payı (hata marjı) 21,31 kg21,31\text{ kg} olarak bulunur.Answer
  4. D
    Aralık tahmini için kullanılan XˉμS/n\frac{\bar{X} - \mu}{S/\sqrt{n}} pivot fonksiyonunun dağılımı, kitle varyansına (σ2\sigma^2) doğrudan bağlıdır.
  5. E
    Güven düzeyi %95'ten %90'a düşürüldüğünde, elde edilecek yeni güven aralığı daha geniş olacaktır.

Answer

Doğru ifade, %95 güven düzeyinde hesaplanan aralığın hata payının 21,31 kg olduğunu belirten ifadedir.
Soruda kitle varyansı (σ2\sigma^2) bilinmemektedir ve örneklem hacmi n=16n=16'dır. Bu durumda μ\mu tahmini için Student-t dağılımı kullanılır. Hata payı formülü tn1,α/2×Snt_{n-1, \alpha/2} \times \frac{S}{\sqrt{n}} şeklindedir. Verilen değerler yerine konduğunda hata payı 2.131×4016=2.131×10=21,31 kg2.131 \times \frac{40}{\sqrt{16}} = 2.131 \times 10 = 21,31\text{ kg} olarak bulunur. Hesaplama işlemi kusursuz uygulandığı için bu ifade kesinlikle doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Kitle varyansının durumunu ve uygun istatistiksel dağılımı belirle.
Kitle varyansı bilinmiyor (S=40S=40 verilmiş) ve veriler normal dağılıyor. Bu nedenle standart normal dağılım (Z) değil, (n1)(n-1) serbestlik dereceli Student-t dağılımı kullanılmalıdır.
Kullanılacak doğru pivot fonksiyonunu ve kritik değeri (t15,0.025=2.131t_{15, 0.025} = 2.131) seçmek için.
2
Örneklem ortalamasının standart hatasını (SE) hesapla.
SE=Sn=4016=404=10 kgSE = \frac{S}{\sqrt{n}} = \frac{40}{\sqrt{16}} = \frac{40}{4} = 10\text{ kg}
Hata payını (marjı) hesaplamak için standart hataya ihtiyaç vardır.
3
Güven aralığı için hata payını (ME) hesapla.
ME=t15,0.025×SE=2.131×10=21,31 kgME = t_{15, 0.025} \times SE = 2.131 \times 10 = 21,31\text{ kg}
Doğru olan seçeneğin hesaplamasının sağlamasını yapmak için.

Key Concept

Tek kitle ortalaması için varyans bilinmediğinde T dağılımı kullanılarak güven aralığı ve hata payı hesaplanması ile aralığın teorik yorumlanması.
Rate this question