Question

Difficulty: HardTek Kitle Ortalaması İçin Güven Aralığı

Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) uzmanları, belirli bir kırsal bölgedeki hanelerin aylık ortalama internet kullanım miktarını (GB cinsinden) tahmin etmek amacıyla n=9n=9 hanelik rastgele bir örneklem seçmiştir. İlgili kitle dağılımının normal olduğu varsayılmakta ancak kitle varyansı bilinmemektedir.

Örneklemdeki kullanımlara (XiX_i) ilişkin elde edilen özet istatistikler şu şekildedir:
i=19Xi=540\sum_{i=1}^9 X_i = 540 ve i=19Xi2=32688\sum_{i=1}^9 X_i^2 = 32688

Buna göre, bu bölgedeki hanelerin aylık ortalama internet kullanım miktarı (μ\mu) için %95 güven düzeyindeki aralık tahmini aşağıdakilerden hangisidir?

(Hesaplamalarda kullanılabilecek bazı tablo değerleri: Z0.025=1.960Z_{0.025} = 1.960, Z0.05=1.645Z_{0.05} = 1.645, t8,0.025=2.306t_{8, 0.025} = 2.306, t8,0.05=1.860t_{8, 0.05} = 1.860, t9,0.025=2.262t_{9, 0.025} = 2.262)

  1. [55.388,64.612][55.388, 64.612]Answer
  2. B
    [56.080,63.920][56.080, 63.920]
  3. C
    [55.476,64.524][55.476, 64.524]
  4. D
    [55.652,64.348][55.652, 64.348]
  5. E
    [46.164,73.836][46.164, 73.836]

Answer

Doğru güven aralığı [55.388,64.612][55.388, 64.612] olarak hesaplanan seçenektir.
Kitle varyansı bilinmediğinde ve örneklem hacmi küçük (n<30n < 30) olduğunda, tek kitle ortalaması için güven aralığı formülü Xˉ±t(n1,α/2)Sn\bar{X} \pm t_{(n-1, \alpha/2)} \frac{S}{\sqrt{n}} şeklindedir. Verilen ham toplamlardan örneklem ortalaması Xˉ=540/9=60\bar{X} = 540 / 9 = 60 ve yansız örneklem varyansı S2=(326889×602)/(91)=36S^2 = (32688 - 9 \times 60^2) / (9 - 1) = 36 olarak hesaplanır, standart sapma S=6S=6'dır. %95 güven düzeyi için serbestlik derecesi 8 olan T kritik değeri (t8,0.025t_{8, 0.025}) 2.306'dır. Standart hata SE=6/9=2SE = 6 / \sqrt{9} = 2'dir. Hata payı 2.306×2=4.6122.306 \times 2 = 4.612 olarak bulunur ve güven aralığı 60±4.61260 \pm 4.612 işleminden [55.388,64.612][55.388, 64.612] elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Örneklem ortalamasını (Xˉ\bar{X}) hesapla.
Xˉ=Xin=5409=60\bar{X} = \frac{\sum X_i}{n} = \frac{540}{9} = 60
Güven aralığının merkez noktasını belirlemek için örneklem ortalamasına ihtiyaç vardır.
2
Yansız örneklem varyansını (S2S^2) ve standart sapmayı (SS) hesapla.
S2=Xi2nXˉ2n1=326889×36008=32688324008=2888=36S^2 = \frac{\sum X_i^2 - n\bar{X}^2}{n-1} = \frac{32688 - 9 \times 3600}{8} = \frac{32688 - 32400}{8} = \frac{288}{8} = 36. Buradan S=6S = 6 elde edilir.
Kitle varyansı bilinmediği için güven aralığı hesaplamasında örneklem standart sapması kullanılmalıdır.
3
Uygun dağılımı ve kritik değeri belirle.
Kitle varyansı bilinmediği ve örneklem hacmi küçük (n=9<30n=9 < 30) olduğu için Student-t dağılımı seçilir. Serbestlik derecesi v=n1=8v = n-1 = 8 ve α/2=0.025\alpha/2 = 0.025 için tablo değeri t8,0.025=2.306t_{8, 0.025} = 2.306'dır.
Bilinmeyen varyans durumunda pivot fonksiyonu T dağılımına uyar.
4
Hata payını (Margin of Error) hesapla ve aralığı oluştur.
Hata Payı = t8,0.025×Sn=2.306×69=2.306×2=4.612t_{8, 0.025} \times \frac{S}{\sqrt{n}} = 2.306 \times \frac{6}{\sqrt{9}} = 2.306 \times 2 = 4.612. Aralık: 60±4.612=[55.388,64.612]60 \pm 4.612 = [55.388, 64.612]
Nokta tahminine hata payı eklenip çıkarılarak alt ve üst güven sınırları bulunur.

Key Concept

Bilinmeyen Varyans Durumunda Tek Kitle Ortalaması İçin Güven Aralığı
Rate this question