Question

Difficulty: Very hardHücre Başına Çok Gözlemli Tasarım (Etkileşimli Model)

Bir üretim sürecinde, 'Sıcaklık' (AA faktörü, 33 düzey) ve 'Katalizör Tipi' (BB faktörü, 44 düzey) olmak üzere iki faktörün ürün verimi üzerindeki etkileri araştırılmak istenmektedir. Deney, tamamen rastgele tasarım ilkelerine göre her bir faktör kombinasyonunda (hücrede) eşit sayıda gözlem olacak şekilde yürütülmüştür.

İki yönlü varyans analizi (ANOVA) sonuçlarına göre aşağıdaki bilgiler elde edilmiştir:
- Genel Serbestlik Derecesi: 5959
- A Faktörü Kareler Ortalaması (MSAMS_A): 120120
- Hata Kareler Toplamı (SSESSE): 480480
- A×BA \times B Etkileşimi için FF İstatistiği (FABF_{AB}): 2,52,5

Modeldeki tüm faktörlerin sabit etkili (fixed effects) olduğu bilindiğine göre, AA faktörünün ana etkisini test etmek için hesaplanması gereken FF istatistiği (FAF_A) ve modelin etkileşim kareler toplamı (SSABSS_{AB}) değerleri sırasıyla aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    1,51,5 ve 12001200
  2. B
    4,84,8 ve 300300
  3. 1212 ve 150150Answer
  4. D
    4,84,8 ve 150150
  5. E
    1212 ve 2525

Answer

AA faktörü için hesaplanması gereken FF istatistiği 1212, etkileşim kareler toplamı ise 150150 olmalıdır.
Doğru sonuca ulaşmak için model yapısının geriye dönük çözümlenmesi gerekir. İlk olarak genel gözlem sayısı (NN) tespit edilir: Genel serbestlik derecesi 5959 olduğu için N=60N = 60'tır. Faktör düzeyleri a=3a=3 ve b=4b=4 olarak verildiğinden, hücre başına düşen tekrar sayısı (rr), 3×4×r=603 \times 4 \times r = 60 denkleminden r=5r = 5 bulunur. İkinci adımda hata varyansına ulaşılır: Hata serbestlik derecesi, a×b×(r1)=3×4×4=48a \times b \times (r-1) = 3 \times 4 \times 4 = 48'dir. Buradan Hata Kareler Ortalaması (MSEMSE) = 480/48=10480 / 48 = 10 hesaplanır. Sabit etkili model varsayımı altında ana etki test edilirken faktörün Kareler Ortalaması doğrudan Hata Kareler Ortalamasına bölünür: FA=120/10=12F_A = 120 / 10 = 12. Son adımda etkileşim terimi çözümlenir: Etkileşim serbestlik derecesi (31)×(41)=6(3-1) \times (4-1) = 6'dır. Formülden FAB=MSAB/MSE=2,5F_{AB} = MS_{AB} / MSE = 2,5 olduğuna göre, MSAB=2,5×10=25MS_{AB} = 2,5 \times 10 = 25'tir. Nihayetinde SSAB=25×6=150SS_{AB} = 25 \times 6 = 150 elde edilir. Etkileşim etkisinin (2,5) anlamlı çıkması durumunda, A faktörünün (12) ne kadar yüksek çıkarsa çıksın dikkatli yorumlanması ve faktör bağımlılığının dikkate alınması temel teorik bir kuraldır.

Step-by-Step Solution

1
Genel gözlem sayısını (NN) ve hücre başına düşen gözlem sayısını (rr) hesaplamak.
N=60N = 60 ve r=5r = 5 bulunur.
Genel serbestlik derecesi N1=59N - 1 = 59 olduğundan N=60N = 60'tır. AA faktörü düzeyi a=3a=3, BB faktörü düzeyi b=4b=4 olduğuna göre a×b×r=60a \times b \times r = 60 denkleminden 12r=60    r=512r = 60 \implies r = 5 gözlem hesaplanır.
2
Hata serbestlik derecesini (dfEdf_E) ve Hata Kareler Ortalamasını (MSEMSE) bulmak.
dfE=48df_E = 48 ve MSE=10MSE = 10.
Hata serbestlik derecesi a×b×(r1)=3×4×4=48a \times b \times (r - 1) = 3 \times 4 \times 4 = 48'dir. Buradan Hata Kareler Ortalaması, MSE=SSE/dfE=480/48=10MSE = SSE / df_E = 480 / 48 = 10 olarak bulunur.
3
AA faktörünün ana etkisi için test istatistiğini (FAF_A) hesaplamak.
FA=12F_A = 12.
Sabit etkili modellerde (Model I) ana etki test edilirken faktörün kareler ortalaması, hata kareler ortalamasına bölünmelidir: FA=MSA/MSE=120/10=12F_A = MS_A / MSE = 120 / 10 = 12.
4
Etkileşim serbestlik derecesini (dfABdf_{AB}) belirlemek.
dfAB=6df_{AB} = 6.
Etkileşim serbestlik derecesi, ana faktörlerin serbestlik derecelerinin çarpımıdır: (a1)×(b1)=2×3=6(a - 1) \times (b - 1) = 2 \times 3 = 6.
5
Etkileşim kareler ortalamasını (MSABMS_{AB}) ve etkileşim kareler toplamını (SSABSS_{AB}) bulmak.
MSAB=25MS_{AB} = 25 ve SSAB=150SS_{AB} = 150.
FAB=MSAB/MSEF_{AB} = MS_{AB} / MSE verildiğinden 2,5=MSAB/10    MSAB=252,5 = MS_{AB} / 10 \implies MS_{AB} = 25'tir. Kareler toplamı, SSAB=MSAB×dfAB=25×6=150SS_{AB} = MS_{AB} \times df_{AB} = 25 \times 6 = 150 hesaplanır.

Key Concept

Hücre Başına Çok Gözlemli (Etkileşimli) İki Yönlü ANOVA'da Serbestlik Derecesi ve Beklenen Kareler Ortalaması Kuralları
Estimated Time:3m 0s
Rate this question