Question

Difficulty: Very hardİki Kitle Varyansları Oranı İçin Güven Aralığı

Bir psikometri uzmanı, iki farklı yetenek testinin (Test I ve Test II) ölçüm hassasiyetlerini karşılaştırmak amacıyla kitle varyanslarını incelemektedir. Uygulama sonucunda, Test I rastgele seçilen n1=31n_1 = 31 adaya, Test II ise bağımsız olarak rastgele seçilen n2=25n_2 = 25 adaya uygulanmıştır. Elde edilen verilerde, Test II'nin örneklem standart sapmasının, Test I'in örneklem standart sapmasının %50\%50 fazlası olduğu (s2=1,5s1s_2 = 1,5 s_1) görülmüştür.

Buna göre, σ12σ22\frac{\sigma_1^2}{\sigma_2^2} kitle varyansları oranı için hesaplanacak %90\%90 güven aralığının sınırları aşağıdakilerden hangisidir?
(Kritik tablo değerleri: F0,05;30,24=aF_{0,05; 30, 24} = a, F0,05;24,30=bF_{0,05; 24, 30} = b ve Z0,05=cZ_{0,05} = c olarak alınacaktır.)

  1. [49a,4b9]\left[ \frac{4}{9a}, \frac{4b}{9} \right]Answer
  2. B
    [4a9,49b]\left[ \frac{4a}{9}, \frac{4}{9b} \right]
  3. C
    [492c3,49+2c3]\left[ \frac{4}{9} - \frac{2c}{3}, \frac{4}{9} + \frac{2c}{3} \right]
  4. D
    [23a,2b3]\left[ \frac{2}{3a}, \frac{2b}{3} \right]
  5. E
    [94b,9a4]\left[ \frac{9}{4b}, \frac{9a}{4} \right]

Answer

Hesaplanması gereken doğru aralık formülü [49a,4b9]\left[ \frac{4}{9a}, \frac{4b}{9} \right] şeklindedir.
İki kitle varyansı oranı için (1α)(1-\alpha) güven aralığı [s12s221Fα/2;ν1,ν2,s12s22Fα/2;ν2,ν1]\left[ \frac{s_1^2}{s_2^2} \frac{1}{F_{\alpha/2; \nu_1, \nu_2}}, \frac{s_1^2}{s_2^2} F_{\alpha/2; \nu_2, \nu_1} \right] formülü ile hesaplanır. Sorudaki verilere göre nokta tahmini s12/s22=(1/1,5)2=4/9s_1^2 / s_2^2 = (1 / 1,5)^2 = 4/9'dur. Bu değerin alt sınır için aa'ya bölünmesi, üst sınır için ise bb ile çarpılması gerekir. Böylece aralık [49a,4b9]\left[ \frac{4}{9a}, \frac{4b}{9} \right] olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Örneklem standart sapmaları arasındaki ilişkiden örneklem varyansları oranını hesapla.
s2=1,5s1=32s1    s1s2=23s_2 = 1,5 s_1 = \frac{3}{2} s_1 \implies \frac{s_1}{s_2} = \frac{2}{3}. Buradan varyans oranı s12s22=(23)2=49\frac{s_1^2}{s_2^2} = \left(\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9} olarak bulunur.
Güven aralığı formülündeki nokta tahmin edici s12s22\frac{s_1^2}{s_2^2} değeridir.
2
Güven düzeyi ve serbestlik derecelerine göre kullanılacak kritik F değerlerini belirle.
Güven düzeyi 1α=0,90    α=0,10    α/2=0,051-\alpha = 0,90 \implies \alpha = 0,10 \implies \alpha/2 = 0,05. Serbestlik dereceleri ν1=311=30\nu_1 = 31 - 1 = 30 ve ν2=251=24\nu_2 = 25 - 1 = 24. Alt sınır için F0,05;30,24=aF_{0,05; 30, 24} = a, üst sınır için F0,05;24,30=bF_{0,05; 24, 30} = b kullanılacaktır.
Varyans oranı güven aralığı asimetrik F dağılımına dayanır ve alt/üst sınırlar farklı serbestlik derecesi dizilişlerine sahiptir.
3
Varyanslar oranı için güven aralığı formülünü uygula.
Alt sınır: s12s221Fα/2;ν1,ν2=491a=49a\frac{s_1^2}{s_2^2} \cdot \frac{1}{F_{\alpha/2; \nu_1, \nu_2}} = \frac{4}{9} \cdot \frac{1}{a} = \frac{4}{9a}. Üst sınır: s12s22Fα/2;ν2,ν1=49b=4b9\frac{s_1^2}{s_2^2} \cdot F_{\alpha/2; \nu_2, \nu_1} = \frac{4}{9} \cdot b = \frac{4b}{9}.
F=S12/σ12S22/σ22F = \frac{S_1^2 / \sigma_1^2}{S_2^2 / \sigma_2^2} pivot fonksiyonundan hareketle σ12/σ22\sigma_1^2 / \sigma_2^2 yalnız bırakıldığında sınırlar çarpımsal olarak elde edilir.

Key Concept

İki Kitle Varyansları Oranı İçin Asimetrik F Dağılımı Güven Aralığı Formülü
Rate this question