Örnekleme Teorisi

108 questions

Question 1Question

Bir bölge idare mahkemesinde, yıl içerisinde karara bağlanan N=8400N = 8400 adet dava dosyası arasından usul incelemesi yapılmak üzere sistematik örnekleme yöntemiyle n=120n = 120 dosyalık bir örneklem seçilecektir. Dava dosyaları geliş tarihine göre 1'den 8400'e kadar numaralandırılmıştır.

Bu araştırmada örnekleme aralığının (kk) hesaplanması ve örneklem birimlerinin seçimi süreciyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi istatistiksel olarak doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Örnekleme aralığı k=70k = 70 olarak hesaplanır. İlk dosya (aa), 11 ile 7070 sayıları arasından (sınırlar dâhil) rastgele seçilir ve sonraki her bir dosya bu değere 7070 eklenerek belirlenir.

Answer

Örnekleme aralığının 70 olarak hesaplandığı ve ilk birimin 1 ile 70 sayıları arasından rastgele seçilip diğer birimlerin 70 eklenerek bulunduğu ifade doğrudur.
Sistematik örneklemede işlem adımları standarttır: Önce kitle hacmi örneklem hacmine bölünerek (8400/1208400/120) örnekleme aralığı (k=70k = 70) bulunur. Tesadüfiliğin ve eşit seçilme şansının sağlanması için ilk birim (aa) mutlaka 11 ile kk (7070) arasında rastgele seçilmelidir. Daha sonraki tüm birimler bu başlangıç sayısına aralık değerinin (7070) ardışık olarak eklenmesiyle elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Örnekleme aralığını (kk) hesaplama
k=Nn=8400120=70k = \frac{N}{n} = \frac{8400}{120} = 70
Sistematik örneklemede kitle hacminin örneklem hacmine bölünmesiyle periyot (aralık) değeri bulunur.
2
Başlangıç noktasının (aa) seçim aralığını belirleme
1a701 \leq a \leq 70 olacak şekilde aa rastgele seçilir.
Her bir kitle elemanının örnekleme seçilme olasılığının eşit (n/Nn/N) olabilmesi için ilk seçim tesadüfi olarak sadece ilk periyot (11 ile kk) içinden yapılmalıdır.
3
Örneklem dizisini oluşturma ve sınırları kontrol etme
Dizi: a,a+70,a+140,,a+119×70a, a+70, a+140, \dots, a+119 \times 70. Son eleman a+8330a+8330 olur ve aa en fazla 7070 olabileceğinden bu değer 84008400'ü asla aşmaz.
Dizinin genel terimi a+(i1)ka + (i-1)k'dır (burada ii, 11'den nn'e kadar olan sıra numarasıdır). İndeks hatası yapılmamalıdır.

Key Concept

Sistematik Örneklemede Örnekleme Aralığı ve Başlangıç Noktası
Question 2Question

Türkiye genelinde yürütülen "Geleceğin Fabrikaları" projesi kapsamında, belirli bir organize sanayi bölgesinde (OSB) faaliyet gösteren N=1601N = 1601 işletmenin Endüstri 4.0 standartlarına uyum oranı tahmin edilmek istenmektedir.

İşletmelerin mevcut uyum oranına dair önceden yapılmış herhangi bir çalışma bulunmamaktadır. Araştırmacılar, %95 güven düzeyinde ve %5 hata payı ile uyum oranını tahmin etmeyi planlamaktadır.

Buna göre, araştırmanın belirtilen kısıtları sağlaması için rastgele seçilmesi gereken minimum örneklem hacmi kaç olmalıdır? (İşlem kolaylığı için Z=2Z = 2 alınız.)

Show answer & explanation

Answer: 321

Answer

Seçilmesi gereken minimum örneklem hacmi 321'dir.
Önceden bir oran bilinmediği için varyansı maksimize eden p=0,50p = 0,50 ve q=0,50q = 0,50 değerleri alınır. Sonsuz kitle varsayımıyla ilk örneklem hacmi n0=Z2pqd2=220,50,50,052=400n_0 = \frac{Z^2 \cdot p \cdot q}{d^2} = \frac{2^2 \cdot 0,5 \cdot 0,5}{0,05^2} = 400 olarak hesaplanır. Çekilecek örneklem oranı kitle hacminin %5'inden büyük olduğu için (400/1601>0,05400 / 1601 > 0,05) sonlu kitle düzeltme faktörü (SKDF) uygulanmalıdır. Düzeltilmiş örneklem hacmi n=n0Nn0+N1=4001601400+16011=6404002000=320,2n = \frac{n_0 \cdot N}{n_0 + N - 1} = \frac{400 \cdot 1601}{400 + 1601 - 1} = \frac{640400}{2000} = 320,2 bulunur. Örneklem hacmi belirlenirken, hedeflenen hata payının (maximum %5) aşılmaması için elde edilen ondalıklı sonuç matematiksel kurala bakılmaksızın daima bir üst tam sayıya yuvarlanır. Bu nedenle minimum örneklem hacmi 321 olmalıdır.

Step-by-Step Solution

1
Araştırmada kullanılacak parametreleri belirleyin.
Güven düzeyi için Z=2Z = 2, hata payı d=0,05d = 0,05 ve kitle hacmi N=1601N = 1601'dir.
Soruda verilen kısıtları formüllerde kullanmak üzere sayısal değerlere dönüştürmek gerekir.
2
Kitle oranına (pp) ilişkin ön bilgi olmadığı durumu değerlendirin.
Varyansı maksimum yapan "en kötü durum" senaryosu olan p=0,50p = 0,50 ve q=0,50q = 0,50 değerleri alınır.
Oran tahmini için örneklem hacmi belirlenirken önsel bilgi yoksa, en güvenli (en büyük) örneklem hacmini veren p=0,50p = 0,50 varsayımı standarttır.
3
Sonsuz kitle varsayımı altında başlangıç örneklem hacmini (n0n_0) hesaplayın.
n0=Z2pqd2=220,500,50(0,05)2=40,250,0025=10,0025=400n_0 = \frac{Z^2 \cdot p \cdot q}{d^2} = \frac{2^2 \cdot 0,50 \cdot 0,50}{(0,05)^2} = \frac{4 \cdot 0,25}{0,0025} = \frac{1}{0,0025} = 400
Kitle hacminin etkisini henüz hesaba katmadan temel teorik örneklem büyüklüğünü bulmak gerekir.
4
Sonlu kitle düzeltme faktörünün (SKDF) gerekip gerekmediğini kontrol edin ve gerekiyorsa uygulayın.
Çekim oranı 4001601%25\frac{400}{1601} \approx \%25 olup, %5\%5'ten büyüktür. SKDF uygulanır: n=n0Nn0+N1=4001601400+16011=6404002000=320,2n = \frac{n_0 \cdot N}{n_0 + N - 1} = \frac{400 \cdot 1601}{400 + 1601 - 1} = \frac{640400}{2000} = 320,2
Örneklem hacmi kitle hacmine kıyasla yeterince büyükse (genellikle >%5>\%5), birimlerin yerine konulmadan seçilmesi varyansı azaltacağından düzeltme yapılmalıdır.
5
Elde edilen örneklem hacmini uygun tam sayıya yuvarlayın.
Bulunan 320,2320,2 değeri bir üst tam sayıya yuvarlanarak minimum örneklem hacmi 321321 olarak belirlenir.
İstatistiksel olarak %5\%5 hata payının altına inebilmek (veya tam %5\%5 tutmak) için ondalıklı kısım ne olursa olsun örneklem hacmi daima bir üst tam sayıya yuvarlanır.

Key Concept

Oran tahmininde maksimum varyans varsayımı (p=0,50p=0,50) ve Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (SKDF) uygulaması ile örneklem hacmi tespiti.
Question 3Question

Bir araştırma merkezi, ülke genelindeki hanehalklarının aylık ortalama internet tüketim miktarını tahmin etmek amacıyla bir çalışma yürütmektedir. Araştırmacılar, tahminin hassasiyetini artırmak ve hata payını düşürmek amacıyla başlangıçta 1.000 olarak belirlenen örneklem hacmini 5.000'e çıkarmaya karar verirler. Ancak artan maliyetleri karşılayabilmek için, veri toplama sürecinde yeterli eğitim almamış deneyimsiz anketörler görevlendirilir. Bu durum, katılımcıların soruları yanlış anlamasına ve gerçeği yansıtmayan, hatalı tüketim beyanlarında bulunmalarına yol açar.

Bu araştırmadaki örneklem hacminin artırılması ve beraberinde yaşanan veri toplama sorunları dikkate alındığında, anketin hata türlerinde meydana gelmesi beklenen değişim aşağıdakilerden hangisinde doğru ifade edilmiştir?

Show answer & explanation

Answer: Örnekleme hatası azalırken, örnekleme dışı hatalar kapsamında değerlendirilen ölçüm hatası artar.

Answer

Örnekleme hatası azalırken, örnekleme dışı hatalar kapsamında değerlendirilen ölçüm hatası artar.
Örneklem hacminin (nn) artırılması, kitleyi temsil yeteneğini istatistiksel olarak güçlendireceğinden, tamamen şansa bağlı olarak ortaya çıkan örnekleme hatasını düşürür. Diğer yandan, araştırmada deneyimsiz anketörlerin kullanılması, soruların yanlış sorulmasına ve katılımcıların hatalı yanıtlar vermesine neden olmuştur. Verilerin toplanması, ölçülmesi veya işlenmesi sırasında ortaya çıkan bu tür hatalar örnekleme dışı hatalardır ve özel olarak 'ölçüm hatası' (veya cevap hatası) olarak adlandırılır. Sonuç olarak, bütçe kısıtı ve anketör kalitesizliği nedeniyle örnekleme hatası azalırken ölçüm hatası artmıştır.

Step-by-Step Solution

1
Örneklem hacminin artırılmasının istatistiksel etkisini belirle.
Örneklem hacminin 1.000'den 5.000'e çıkarılması örnekleme hatasını azaltır.
Örnekleme hatası, örneklem hacmi (nn) ile ters orantılıdır. Hacim büyüdükçe kitleyi temsil gücü artar ve istatistiğin varyansı düşer.
2
Deneyimsiz anketörler nedeniyle oluşan veri toplama sorununun hata türünü tanımla.
Katılımcıların yanlış beyan vermesi bir ölçüm hatasıdır ve örnekleme dışı hatalar (sistematik hatalar) grubuna girer.
Kitle elemanlarının örneğe seçilip seçilmemesinden bağımsız olarak, bizzat veri derleme veya ölçüm aşamasında yapılan anketör veya yanıtlayıcı kaynaklı hatalara ölçüm hatası denir.
3
İki etkiyi birleştirerek sonuç değişimini yorumla.
Örnekleme hatası matematiksel olarak azalırken, saha uygulamasındaki kalite düşüşünden dolayı ölçüm (örnekleme dışı) hatası artmıştır.
Araştırmalarda örneklem hacmini artırırken kalite kontrol süreçlerinden ödün verilmesi, örnekleme hatası ile örnekleme dışı hatalar arasında tipik bir zıt yönlü değişime (trade-off) yol açar.

Key Concept

Örnekleme Hatası ve Örnekleme Dışı Hata
Question 4Question

Bir kamu kurumu, hizmet verdiği 1000 kişilik bir hedef kitlenin memnuniyet düzeyini araştırmak için iadeesiz basit rastgele örnekleme yöntemiyle bir anket çalışması planlamaktadır.

Geçmiş araştırmalara dayanarak kitle varyansının (S2S^2) 190 olduğu tahmin edilmiştir. Bu araştırmada 190 kişi örnekleme seçildiğine göre, örneklem ortalamasının standart hatası kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 0,90

Answer

Doğru yanıt 0,90 değeridir.
İadeesiz basit rastgele örneklemede örneklem ortalamasının varyansı hesaplanırken, örneklem oranının (n/Nn/N) %5'i aştığı durumlarda Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (1nN1 - \frac{n}{N}) formüle dahil edilmelidir. Eğer örnekleme yöntemi 'iadeeli' (yerine koyarak) yapılsaydı, SKDF'ye gerek kalmaz ve standart hata 190/190=1,00\sqrt{190/190} = 1,00 olurdu. Ancak 'iadeesiz' seçimde n=190n=190 ve N=1000N=1000 olduğundan oran 0,19'dur. Varyans V(xˉ)=190190×(10,19)=0,81V(\bar{x}) = \frac{190}{190} \times (1 - 0,19) = 0,81 olarak bulunur. Soruda bizden standart hata istendiği için bu değerin karekökü alınarak 0,81=0,90\sqrt{0,81} = 0,90 elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Örneklem oranının (ff) hesaplanması ve Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (SKDF) gerekliliğinin kontrolü
f=nN=1901000=0,19f = \frac{n}{N} = \frac{190}{1000} = 0,19. Örneklem oranı %5'ten büyük olduğu için ve seçim iadeesiz yapıldığı için SKDF kullanılmalıdır.
İadeesiz basit rastgele örneklemede örneklem kütlenin önemli bir kısmını (%5'ten fazlasını) oluşturduğunda varyans azalır ve bu durum SKDF ile düzeltilir.
2
Örneklem ortalamasının varyansının (V(xˉ)V(\bar{x})) hesaplanması
V(xˉ)=S2n×(1nN)=190190×(10,19)=1×0,81=0,81V(\bar{x}) = \frac{S^2}{n} \times \left(1 - \frac{n}{N}\right) = \frac{190}{190} \times (1 - 0,19) = 1 \times 0,81 = 0,81
Ortalamanın varyansı, kitle varyansının örneklem hacmine bölümünün SKDF ile çarpılmasıyla bulunur.
3
Örneklem ortalamasının standart hatasının (σxˉ\sigma_{\bar{x}}) bulunması
σxˉ=V(xˉ)=0,81=0,90\sigma_{\bar{x}} = \sqrt{V(\bar{x})} = \sqrt{0,81} = 0,90
Standart hata, istatistiğin (ortalamanın) varyansının kareköküdür.

Key Concept

İadeesiz Basit Rastgele Örneklemede Ortalamanın Standart Hatası ve Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü
Question 5Question

Bir araştırmacı, N=2000N = 2000 birimden oluşan bir kitleyi üç tabakaya ayırmıştır. Tabakalara ilişkin birim sayıları (NhN_h) ve standart sapma (ShS_h) değerleri aşağıda verilmiştir:

Tabaka (hh)Birim Sayısı (NhN_h)Standart Sapma (ShS_h)
150012
210004
350010

Bu kitleden n=300n = 300 birimlik bir örneklem çekilecektir. Maliyetlerin her tabaka için eşit olduğu varsayımı altında; araştırmacının 1. tabaka için Neyman dağıtımını kullanarak hesaplayacağı örneklem hacmi, orantılı dağıtım kullanarak hesaplayacağı örneklem hacminden kaç fazladır?

Show answer & explanation

Answer: 45

Answer

1. tabaka için örneklem hacmi Neyman dağıtımıyla hesaplandığında 120, orantılı dağıtımla hesaplandığında ise 75'tir. Aralarındaki fark 45 olarak bulunur.
Orantılı dağıtımda, 1. tabakadan çekilecek örneklem hacmi kitledeki oranı kadar olur: 300×(500/2000)=75300 \times (500 / 2000) = 75. Eşit maliyet varsayımı altındaki Neyman dağıtımında ise her tabakadan alınacak birim sayısı, o tabakanın büyüklüğü ve standart sapmasının çarpımının (NhShN_h S_h), tüm tabakaların NhShN_h S_h toplamına oranıyla belirlenir. Toplam NhSh=(500×12)+(1000×4)+(500×10)=15000\sum N_h S_h = (500\times 12) + (1000\times 4) + (500\times 10) = 15000'dir. 1. tabaka için ayrılacak hacim: 300×(6000/15000)=120300 \times (6000 / 15000) = 120 olarak bulunur. Bu iki yaklaşım arasındaki fark 12075=45120 - 75 = 45'tir.

Step-by-Step Solution

1
Orantılı dağıtım ile 1. tabaka için örneklem hacmini hesapla.
n1=n×N1N=300×5002000=300×14=75n_1 = n \times \frac{N_1}{N} = 300 \times \frac{500}{2000} = 300 \times \frac{1}{4} = 75
Orantılı dağıtımda, her tabakadan çekilecek örneklem hacmi, o tabakanın kitle içindeki ağırlığı ile orantılıdır.
2
Neyman dağıtımı için her tabakanın NhShN_h S_h çarpımını ve toplamını bul.
1. Tabaka: 500×12=6000500 \times 12 = 6000, 2. Tabaka: 1000×4=40001000 \times 4 = 4000, 3. Tabaka: 500×10=5000500 \times 10 = 5000. Toplam NhSh=6000+4000+5000=15000\sum N_h S_h = 6000 + 4000 + 5000 = 15000.
Neyman dağıtım formülü, tabakaların hem büyüklüklerini hem de değişkenliklerini (standart sapmalarını) dikkate alan NhShN_h S_h değerlerine dayanır.
3
Neyman dağıtımı ile 1. tabaka için örneklem hacmini hesapla.
n1=n×N1S1NhSh=300×600015000=300×25=120n_1 = n \times \frac{N_1 S_1}{\sum N_h S_h} = 300 \times \frac{6000}{15000} = 300 \times \frac{2}{5} = 120
Eşit maliyet varsayımı altında optimum dağıtım olan Neyman dağıtımında ilgili formül uygulanır.
4
İki yöntem arasındaki farkı hesapla.
12075=45120 - 75 = 45
Soru bizden Neyman ve orantılı dağıtım sonuçları arasındaki farkı istemektedir.

Key Concept

Tabakalı örneklemede dağıtım yöntemleri (Orantılı ve Neyman dağıtımı)
Question 6Question

Bir ilçede görev yapan N=601N = 601 kamu personelinin, işe gidip gelirken toplu taşıma kullanma oranının tahmin edilmesi planlanmaktadır.

Bu oran hakkında önceden yapılmış herhangi bir çalışma veya bilgi bulunmamaktadır.

Tahminin %95\%95 güven düzeyinde ve en fazla 0,050,05 hata payı ile yapılabilmesi için rastgele seçilmesi gereken minimum personel sayısı kaçtır?
(Hesaplamalarda kolaylık olması için tablo değeri olarak Z=2Z = 2 alınız.)

Show answer & explanation

Answer: 241

Answer

Doğru cevap 241'dir. Oran bilinmediğinde p=0,50 alınır ve sonlu kitle düzeltme faktörü kullanılarak bulunan 240,4 değeri yukarı yuvarlanır.
Doğru cevap 241'dir. Herhangi bir önsel bilgi bulunmadığı için oran varyansını maksimize eden p=0,50p=0,50 değeri alınır. Formüle göre düzeltmesiz örneklem hacmi n0=(220,50,5)/(0,052)=400n_0 = (2^2 \cdot 0,5 \cdot 0,5) / (0,05^2) = 400 olarak hesaplanır. Evren hacmi (N=601N=601) sınırlı olduğu ve 400/601>0,05400/601 > 0,05 koşulu sağlandığı için sonlu kitle düzeltme faktörü uygulanmalıdır. n=(n0N)/(n0+N1)n = (n_0 \cdot N) / (n_0 + N - 1) formülünden n=(400601)/1000=240,4n = (400 \cdot 601) / 1000 = 240,4 bulunur. Maksimum hata payını aşmamak için eleman sayısı her zaman bir üst tam sayıya yuvarlanarak minimum 241 personel seçilmesi gerektiği sonucuna varılır.

Step-by-Step Solution

1
Kitle oranı (pp) için en kötü durum (maksimum varyans) senaryosunu belirle.
Önsel bilgi olmadığı için p=0,50p = 0,50 ve q=10,50=0,50q = 1 - 0,50 = 0,50 olarak alınır.
Örneklem hacmini riske atmamak adına varyansın en büyük olacağı pqp \cdot q çarpımını maksimize eden p=0,50p = 0,50 değeri kullanılır.
2
Kitle hacminin sonsuz olduğu varsayımıyla ilk örneklem hacmini (n0n_0) hesapla.
n0=Z2pqe2=220,500,500,052=40,250,0025=10,0025=400n_0 = \frac{Z^2 \cdot p \cdot q}{e^2} = \frac{2^2 \cdot 0,50 \cdot 0,50}{0,05^2} = \frac{4 \cdot 0,25}{0,0025} = \frac{1}{0,0025} = 400 bulunur.
Sonsuz kitleler için standart oran örneklem hacmi formülüdür.
3
Sonlu kitle düzeltme faktörünün gerekip gerekmediğini kontrol et.
Örneklem oranı: n0N=4006010,66\frac{n_0}{N} = \frac{400}{601} \approx 0,66. Bu değer 0,050,05 (%5\%5) sınırından çok büyüktür.
Seçilecek örneklem kitlenin %5\%5'inden fazlasını oluşturuyorsa varyansın olduğundan büyük tahmin edilmemesi için sonlu kitle düzeltmesi yapılmalıdır.
4
Sonlu kitle düzeltme formülünü uygulayarak nihai örneklem hacmini (nn) hesapla.
n=n0Nn0+N1=400601400+6011=2404001000=240,4n = \frac{n_0 \cdot N}{n_0 + N - 1} = \frac{400 \cdot 601}{400 + 601 - 1} = \frac{240400}{1000} = 240,4.
Sonlu kitlelerde örneklem hacmi formülü bu düzeltmeyi içerir.
5
Bulunan sonucu uygun tam sayıya yuvarla.
240,4240,4 değeri bir üst tam sayı olan 241241'e yuvarlanır.
Örneklemdeki eleman sayısı kesirli olamaz ve hedeflenen 0,050,05 maksimum hata payının aşılmaması için her zaman bir üst tam sayıya yuvarlama yapılır.

Key Concept

Oranlar İçin Örneklem Hacmi ve Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü
Question 7Question

Bir araştırmacı, incelediği kitleyi üç tabakaya ayırarak tabakalı rastgele örnekleme yapacaktır. Tabakalara ilişkin kitle hacimleri (NhN_h), tabaka standart sapmaları (ShS_h) ve birim çekim maliyetleri (chc_h) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Tabaka (hh)Kitle Hacmi (NhN_h)Standart Sapma (ShS_h)Birim Maliyet (chc_h)
1500044 TL
24000101 TL
320002016 TL

Araştırmacı, maliyetleri ve tabaka içi değişimleri dikkate alarak optimum dağıtım yöntemiyle toplam n=660n = 660 birimlik bir örneklem hacmi belirlemiştir.

Buna göre, 2. tabakadan çekilecek örneklem hacmi (n2n_2) kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 440

Answer

Optimum dağıtım formülü kullanılarak 2. tabakadan çekilecek örneklem hacmi 440 olarak bulunmuştur.
Optimum dağıtım yönteminde, tabakaya ayrılacak örneklem hacmi tabakanın kitle hacmi (NhN_h) ve standart sapması (ShS_h) ile doğru, birim çekim maliyetinin karekökü (ch\sqrt{c_h}) ile ters orantılıdır. Formüle göre ağırlık payları hesaplandığında 1. tabaka için 10000, 2. tabaka için 40000 ve 3. tabaka için 10000 değerleri bulunur. Toplam ağırlık payı 60000'dir. Toplam örneklem hacmi olan 660, 2. tabakanın payı olan 4000060000\frac{40000}{60000} (yani 2/32/3) oranı ile çarpıldığında n2=440n_2 = 440 sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Optimum dağıtım için her bir tabakanın ağırlık payını NhShch\frac{N_h S_h}{\sqrt{c_h}} formülü ile hesapla.
1. Tabaka: 5000×4/4=100005000 \times 4 / \sqrt{4} = 10000, 2. Tabaka: 4000×10/1=400004000 \times 10 / \sqrt{1} = 40000, 3. Tabaka: 2000×20/16=100002000 \times 20 / \sqrt{16} = 10000.
Maliyet kısıtı altında varyansı minimize eden optimum örneklem hacimleri bu ağırlıklarla orantılıdır.
2
Hesaplanan tabaka paylarını toplayarak payda değerini bul.
=10000+40000+10000=60000\sum = 10000 + 40000 + 10000 = 60000.
Toplam pay, her bir tabakanın toplam örneklem içindeki oransal ağırlığını hesaplamak için gereklidir.
3
2. tabaka için örneklem hacmini (n2n_2) formülü uygulayarak hesapla.
n2=660×4000060000=660×23=440n_2 = 660 \times \frac{40000}{60000} = 660 \times \frac{2}{3} = 440.
Toplam örneklem hacmi, 2. tabakanın oransal ağırlığı ile çarpılarak o tabakadan çekilecek örneklem sayısı elde edilir.

Key Concept

Tabakalı Örneklemede Optimum Dağıtım
Estimated Time:2m 0s
Question 8Question

Bir araştırma hastanesinde görev yapan N=400N = 400 hekimin aylık nöbet sürelerinin ortalaması tahmin edilmek istenmektedir. Bu amaçla n=144n = 144 hekim, iadeesiz (yerine konmaksızın) basit rastgele örnekleme yöntemiyle seçilmiş ve örneklemdeki nöbet sürelerinin varyansı s2=900s^2 = 900 olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, örneklem ortalamasının tahmini varyansı (V^(xˉ)\hat{V}(\bar{x})) ve standart hatası (SxˉS_{\bar{x}}) sırasıyla aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Show answer & explanation

Answer: 4,00 ve 2,00

Answer

Örneklem ortalamasının tahmini varyansı 4,00 ve standart hatası 2,00 olarak hesaplanır.
İadeesiz (yerine konmaksızın) basit rastgele örneklemede, örneklem hacmi kitle hacminin %5'inden büyükse (n/N>0,05n/N > 0,05), örneklem ortalamasının varyansı hesaplanırken Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (1n/N1 - n/N) formüle dahil edilmelidir. Formül V^(xˉ)=s2n(1nN)\hat{V}(\bar{x}) = \frac{s^2}{n} (1 - \frac{n}{N}) şeklindedir. Verilen değerler (s2=900s^2 = 900, n=144n = 144, N=400N = 400) yerine konulduğunda düzeltmesiz varyans (900/144=6,25900/144 = 6,25) ile SKDF (1144/400=0,641 - 144/400 = 0,64) çarpılarak nihai varyans 4,004,00 bulunur. Standart hata ise varyansın karekökü olduğundan 4,00=2,00\sqrt{4,00} = 2,00 olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1
Örneklem oranının (ff) kontrol edilmesi
f=nN=144400=0,36f = \frac{n}{N} = \frac{144}{400} = 0,36 bulunur.
Örneklem oranı %5'ten (0,050,05) büyük olduğu ve seçim iadeesiz yapıldığı için Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (SKDF) kullanılması gerektiği belirlenir.
2
Sonlu Kitle Düzeltme Faktörünün (SKDF) hesaplanması
1f=10,36=0,641 - f = 1 - 0,36 = 0,64 olarak bulunur.
Örneklem hacminin kitle hacmine kıyasla büyük olmasından kaynaklanan varyans daralmasını düzeltmek içindir.
3
Örneklem ortalamasının tahmini varyansının (V^(xˉ)\hat{V}(\bar{x})) hesaplanması
V^(xˉ)=s2n(1f)=900144×0,64=6,25×0,64=4,00\hat{V}(\bar{x}) = \frac{s^2}{n} (1 - f) = \frac{900}{144} \times 0,64 = 6,25 \times 0,64 = 4,00 elde edilir.
İadeesiz basit rastgele örneklemede örneklem ortalamasının varyansı bu formülle bulunur.
4
Örneklem ortalamasının standart hatasının (SxˉS_{\bar{x}}) hesaplanması
Sxˉ=V^(xˉ)=4,00=2,00S_{\bar{x}} = \sqrt{\hat{V}(\bar{x})} = \sqrt{4,00} = 2,00 bulunur.
Standart hata, istatistiğin varyansının kareköküdür.

Key Concept

İadeesiz Basit Rastgele Örneklemede Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (SKDF) Kullanımı
Question 9Question

Bir kamu kurumu, N=1200N=1200 personelin görev yaptığı merkez teşkilatında, yeni başlatılan esnek çalışma uygulamasına yönelik memnuniyet oranını tahmin etmek amacıyla bir anket çalışması planlamaktadır. Memnuniyet oranı hakkında önceden yapılmış herhangi bir pilot çalışma veya bilgi bulunmamaktadır.

%95 güven düzeyinde ve %5 hata payı ile yapılacak bu tahmin için belirlenmesi gereken minimum örneklem hacmi aşağıdakilerden hangisidir? (Hesaplamalarda Z=2Z=2 alınız.)

Show answer & explanation

Answer: 300

Answer

Hesaplanması gereken minimum örneklem hacmi 300'dür.
Örneklem hacmi belirlenirken oran hakkında ön bilgi yoksa p=0.50p=0.50 alınır. Formülden başlangıç örneklem hacmi n0=(220.50.5)/0.052=400n_0 = (2^2 \cdot 0.5 \cdot 0.5) / 0.05^2 = 400 bulunur. Ancak kitle N=1200N=1200 olarak verildiğinden ve 400/1200>0.05400/1200 > 0.05 olduğundan sonlu kitle düzeltmesi yapılmalıdır. Düzeltilmiş örneklem hacmi n=400/(1+(400/1200))=300n = 400 / (1 + (400/1200)) = 300 olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1
Memnuniyet oranı (p) için uygun değeri belirle.
p=0.50p = 0.50 ve q=0.50q = 0.50 olarak alınır.
Soruda oran hakkında önceden bilgi bulunmadığı belirtilmiştir. Bu durumda varyansı maksimize eden (en kötü senaryo) p=0.50p=0.50 değeri kullanılmalıdır.
2
Sonsuz kitle (başlangıç) örneklem hacmini (n0n_0) hesapla.
n0=Z2pqd2=220.500.500.052=40.250.0025=10.0025=400n_0 = \frac{Z^2 \cdot p \cdot q}{d^2} = \frac{2^2 \cdot 0.50 \cdot 0.50}{0.05^2} = \frac{4 \cdot 0.25}{0.0025} = \frac{1}{0.0025} = 400
Kitle hacminin sonsuz olduğu varsayımıyla temel örneklem hacmi formülü uygulanır.
3
Sonlu kitle düzeltmesine gerek olup olmadığını kontrol et.
Örnekleme oranı: n0N=4001200=0.33\frac{n_0}{N} = \frac{400}{1200} = 0.33 (%33.3). Bu değer %5'ten (0.05) büyük olduğu için düzeltme şarttır.
Çekilen örneklemin kitleye oranı %5'i aşıyorsa, örneklem varyansı azalacağından sonlu kitle düzeltme faktörü (SKDF) kullanılmalıdır.
4
Sonlu kitle düzeltme faktörünü uygulayarak nihai örneklem hacmini (nn) hesapla.
n=n01+n0N=4001+4001200=4001+13=40043=40034=300n = \frac{n_0}{1 + \frac{n_0}{N}} = \frac{400}{1 + \frac{400}{1200}} = \frac{400}{1 + \frac{1}{3}} = \frac{400}{\frac{4}{3}} = 400 \cdot \frac{3}{4} = 300
Sonlu ve görece küçük kitlelerde gereğinden fazla birim seçmemek için formül kitle hacmine (NN) göre düzeltilir.

Key Concept

Örneklem Hacmi Belirleme ve Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü
Question 10Question

Bir tarım il müdürlüğü, il genelindeki buğday üreticilerinin hektar başına ortalama verimini tahmin etmek amacıyla bir araştırma planlamıştır. Araştırmacılar, hedef kitleyi temsil etmek üzere resmi 'Çiftçi Kayıt Sistemi (ÇKS)' listesini kullanmış ve bu listeden basit rastgele örnekleme yöntemiyle 500 çiftçi seçmiştir. Ancak, ilde aktif olarak üretim yapan çiftçilerin yaklaşık %15'inin tapu intikal işlemleri tamamlanmadığı için ÇKS'de kayıtlı olmadığı ve bu kayıt dışı çiftçilerin genellikle daha küçük, verimi düşük arazileri işlediği bilinmektedir. Araştırma sonucunda elde edilen ortalama verim tahmini, gerçek kitle ortalamasından belirgin şekilde yüksek çıkmıştır.

Buna göre, araştırmada karşılaşılan bu sistematik sapma durumu ve ait olduğu temel hata sınıfı aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

Show answer & explanation

Answer: Çerçeve eksikliğinden kaynaklanan kapsama hatası – Örnekleme dışı hata

Answer

Çerçeve eksikliğinden kaynaklanan kapsama hatası – Örnekleme dışı hata.
Doğru yanıt, hedef kitle ile örneklem çerçevesinin uyuşmamasını ifade eden kapsama hatasıdır. Araştırmada kullanılan ÇKS listesinin kitledeki düşük verimli üreticileri kapsamaması (eksik kapsama), şansa bağlı bir örnekleme dalgalanması değil, örneklem seçiminden tamamen bağımsız, yöntemsel ve operasyonel bir kusurdur. Bu nedenle istatistiksel litaratürde bu tür tasarım kaynaklı sorunlar örnekleme dışı hata sınıfında yer alır.

Step-by-Step Solution

1
Araştırmada ortaya çıkan hatanın kaynağını tespit etme.
Tüm buğday üreticilerini kapsayan bir 'Hedef Kitle' yerine, üreticilerin %15'ini dışarıda bırakan ÇKS listesi 'Örneklem Çerçevesi' olarak kullanılmıştır.
Soruda belirtilen düşük verimli çiftçilerin kayıtlı olmaması, listelemede yapısal bir boşluk olduğunu gösterir.
2
Tespit edilen kaynağı temel hata türlerine göre sınıflandırma.
Çerçeve ile hedef kitlenin uyuşmaması durumu 'Kapsama Hatası' olarak adlandırılır. Bu durum örneklem çekme işleminden değil, listenin kusurlu olmasından doğduğu için 'Örnekleme Dışı Hata' kategorisindedir.
Örnekleme hataları, örneklemin sadece şansa bağlı olarak kitleyi tam yansıtamamasından doğar. Veri toplama aracındaki, listedeki veya yanıtlama sürecindeki kusurlar ise örnekleme dışı hataları oluşturur.

Key Concept

Örnekleme hataları ve örnekleme dışı hataların ayrımı ile kapsama hatasının tanımı
Question 11Question

Bir sağlık müdürlüğünde, belirli bir ayda hizmet verilen N=2400N = 2400 hastaya ait kayıtlar bir denetim sürecinden geçirilecektir. İnceleme için n=60n = 60 hacimli bir örneklem, sistematik örnekleme yöntemiyle seçilecektir. Örnekleme aralığı kk olarak belirlenmiş ve örnekleme başlanacak ilk birim aa olarak sembolize edilmiştir.

Buna göre, sistematik örnekleme sürecinin teorik varsayımlarına ve işlem adımlarına uygun olan en doğru ifade aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: Örnekleme aralığı k=40k = 40 olarak hesaplanır. 1a401 \le a \le 40 aralığından rastgele seçilen başlangıç noktası a=27a = 27 ise, örnekleme dâhil edilecek 15. birimin sıra numarası 587'dir.

Answer

Sistematik örneklemede aralık k=40 bulunur, başlangıç a değeri 1-40 arasından seçilir ve i. birim a + (i-1)k formülüyle hesaplanarak 587 değerine ulaşılır.
Sistematik örneklemede örnekleme aralığı k=Nnk = \frac{N}{n} formülüyle 2400/60=402400/60 = 40 olarak hesaplanır. Çekilişin olasılıklı (yansız) olabilmesi için ilk birim olan aa değeri 1ak1 \le a \le k aralığından (yani 11 ile 4040 arasından) tesadüfi olarak seçilmelidir. Örnekleme dâhil edilecek ii. birimin sıra numarası ise her zaman a+(i1)ka + (i-1)k formülüyle belirlenir. Bu kurala göre; a=27a = 27 rastgele başlangıç noktası için 15. birim, 27+(151)×40=27+560=58727 + (15-1) \times 40 = 27 + 560 = 587 şeklinde hem teorik hem de işlemsel olarak hatasız bulunmuştur.

Step-by-Step Solution

1
Örnekleme aralığını (kk) formül ile hesapla.
k=Nn=240060=40k = \frac{N}{n} = \frac{2400}{60} = 40 elde edilir.
Sistematik örneklemede kitle hacminin örneklem hacmine bölümü atlama aralığını (k) verir.
2
Başlangıç noktasının (aa) teorik olarak seçilmesi gereken geçerli aralığı belirle.
Rastgele seçilecek başlangıç noktası 1ak1 \le a \le k şartını sağlamalıdır, yani 1a401 \le a \le 40 olmalıdır.
Kitlenin her birimine eşit seçilme şansı verebilmek için ilk birim mutlaka birinci aralık içinden tesadüfi çekilmelidir.
3
Örnekleme seçilecek ii. birimin sıra numarasını veren matematiksel modeli oluştur.
xi=a+(i1)kx_i = a + (i - 1)k formülü kullanılır.
İlk birim aa ise, ikinci birim a+ka+k, üçüncü birim a+2ka+2k olur. Dolayısıyla her adımda (i1)(i-1) kadar aralık eklenmelidir.
4
Doğru ifadeyi test ederek işlemi doğrula.
a=27a = 27 (geçerli bir başlangıç) için 15. birim: x15=27+(151)×40=27+14×40=27+560=587x_{15} = 27 + (15 - 1) \times 40 = 27 + 14 \times 40 = 27 + 560 = 587 olarak hesaplanır.
Hem hesaplamalar hem de teorik rastgelelik koşulları tamamen sağlanmıştır.

Key Concept

Sistematik Örneklemede Aralık Belirleme ve Eleman Seçimi
Question 12Question

Bir tarım il müdürlüğü, ildeki tarımsal işletmelerin yıllık gübre kullanım miktarını tahmin etmek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yöntemiyle bir araştırma planlamaktadır. İşletmeler büyüklüklerine göre üç tabakaya ayrılmıştır. Tabakalara ilişkin işletme sayıları ve önceki çalışmalardan elde edilen tabaka varyansları aşağıdaki tabloda verilmiştir:

İşletme Büyüklüğüİşletme Sayısı (NhN_h)Tabaka Varyansı (Sh2S_h^2)
Küçük İşletmeler2009
Orta İşletmeler30016
Büyük İşletmeler1004

Toplam 210 işletmeden oluşacak bir örneklem, birim maliyetlerin tabakalar arasında eşit olduğu varsayımı altında, tahminin varyansını en küçük yapacak şekilde (Neyman dağıtımı kullanılarak) tabakalara dağıtılacaktır.

Buna göre, "Orta İşletmeler" tabakasından seçilmesi gereken örneklem hacmi kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 126

Answer

Orta İşletmeler tabakasından seçilmesi gereken örneklem hacmi 126'dır.
Neyman dağıtımında bir tabakadan çekilecek örneklem hacmi nh=n×NhShNhShn_h = n \times \frac{N_h S_h}{\sum N_h S_h} formülüyle hesaplanır. Tablodaki varyansların (Sh2S_h^2) karekökü alınarak standart sapmalar (ShS_h) 3, 4 ve 2 olarak bulunur. Orta işletmeler için ağırlık 300×4=1200300 \times 4 = 1200'dür. Toplam ağırlık NhSh=600+1200+200=2000\sum N_h S_h = 600 + 1200 + 200 = 2000 olduğundan, Orta İşletmeler için pay 1200/2000=0.61200/2000 = 0.6'dır. Toplam 210 örneklemden bu tabakaya düşen pay 210×0.6=126210 \times 0.6 = 126 olacaktır.

Step-by-Step Solution

1
Tabaka varyanslarından (Sh2S_h^2) standart sapmaların (ShS_h) hesaplanması
Küçük İşletmeler: S1=9=3S_1 = \sqrt{9} = 3, Orta İşletmeler: S2=16=4S_2 = \sqrt{16} = 4, Büyük İşletmeler: S3=4=2S_3 = \sqrt{4} = 2
Neyman dağıtımı formülü varyansları değil, standart sapmaları temel alır.
2
Her tabaka için NhShN_h S_h çarpımlarının bulunması
Küçük: 200×3=600200 \times 3 = 600
Orta: 300×4=1200300 \times 4 = 1200
Büyük: 100×2=200100 \times 2 = 200
Neyman dağıtımında her tabakanın örneklem içindeki ağırlığı, kitle hacmi ile standart sapmasının çarpımı (NhShN_h S_h) ile orantılıdır.
3
Katsayıların toplamının (NhSh\sum N_h S_h) hesaplanması
600+1200+200=2000600 + 1200 + 200 = 2000
Örneklem hacmini oransal olarak dağıtmak için toplam ağırlığa ihtiyaç vardır.
4
Orta İşletmeler (n2n_2) için örneklem hacminin hesaplanması
n2=n×N2S2NhSh=210×12002000=210×0.6=126n_2 = n \times \frac{N_2 S_2}{\sum N_h S_h} = 210 \times \frac{1200}{2000} = 210 \times 0.6 = 126
Neyman dağıtımı formülünün ilgili tabakaya uygulanarak nihai sonuca ulaşılmasıdır.

Key Concept

Tabakalı örneklemede Neyman (optimum) dağıtımı formülünün uygulanması

Alternative Method

Neyman dağıtımı yerine sadece orantılı dağıtım istenseydi sonuç 210×(300/600)=105210 \times (300/600) = 105 olurdu. Bu ayrımı sınav esnasında hızlıca yapmak için formüldeki standart sapma çarpanının (ShS_h) etki yönüne dikkat edilebilir.
Estimated Time:2m 0s
Question 13Question

Bir kamu kurumu, ülke genelindeki Küçük ve Orta Büyüklükteki İşletmelerin (KOBİ) dijitalleşme düzeylerini tahmin etmek amacıyla bir araştırma yürütmektedir. Güncel ticaret sicil kayıtları çerçeve olarak kullanılarak basit rastgele örnekleme yöntemiyle 2.000 KOBİ seçilmiş ve anket uygulanmıştır. Ancak saha çalışması sonucunda, anket formunda yer alan bazı teknik terimlerin işletme yetkilileri tarafından yanlış anlaşıldığı ve sorulara gerçeği yansıtmayan yanıtlar verildiği tespit edilmiştir. Araştırmacı, tahminin hassasiyetini artırmak ve bu sapmayı gidermek umuduyla örneklem hacmini 10.000 işletmeye çıkarmış, fakat tahminin gerçek kitle parametresinden olan sistematik sapmasının (yanlılığının) azalmadığını gözlemlemiştir.

Buna göre, örneklem hacmi artırılmasına rağmen tahmindeki sapmanın devam etmesinin temel istatistiksel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: Teknik terimlerin yanlış anlaşılması bir ölçüm hatasıdır ve örneklem hacminin artırılması bu tür örnekleme dışı hataları ortadan kaldırmaz.

Answer

Teknik terimlerin yanlış anlaşılmasından kaynaklanan hatalı cevaplamalar bir ölçüm hatasıdır (örnekleme dışı hata). Örneklem hacminin artırılması yalnızca örnekleme hatasını düşürür, örnekleme dışı hataları gidermez.
Araştırmada anket formunun doğru anlaşılamaması nedeniyle verilerin sistematik olarak hatalı derlenmesi bir 'ölçüm hatası'dır ve ölçüm hataları 'örnekleme dışı hata' kategorisindedir. İstatistiksel teoride, örneklem hacminin (nn) artırılması yalnızca kitleyi tam olarak gözlemlememekten kaynaklanan 'örnekleme hatasını' (tahminin varyansını) azaltır. Veri toplama aracındaki kusurlardan kaynaklanan örnekleme dışı hatalar (yanlılık) örneklem genişletilerek telafi edilemez.

Step-by-Step Solution

1
Araştırmada ortaya çıkan hatanın kaynağını belirle.
Hata, teknik terimlerin yanlış anlaşılması ve gerçeği yansıtmayan yanıtlar verilmesidir.
Hatanın türünü doğru sınıflandırmak, çözüm stratejisini anlamak için gereklidir.
2
Belirlenen kaynağı istatistiksel hata türleriyle eşleştir.
Yanlış anlama ve hatalı cevap verme durumu 'ölçüm hatası' (measurement error) olarak sınıflandırılır. Bu da 'örnekleme dışı hatalar' (non-sampling errors) grubuna girer.
Çerçeve, cevapsızlık, ölçüm ve işlem hataları örnekleme dışı hataların alt türleridir.
3
Örneklem hacminin artırılmasının hata türleri üzerindeki etkisini değerlendir.
Örneklem hacmi (nn) artırıldığında yalnızca şansa bağlı olan 'örnekleme hatası' azalır. Ölçüm aracı (anket) hatalıysa, bu sistematik hata (örnekleme dışı hata) nn artsa bile sabit kalır veya büyür.
İstatistiksel tahmin teorisinde varyans (örnekleme hatası) 1/n1/n ile orantılıyken, yanlılık (örnekleme dışı hata) nn'den bağımsızdır.

Key Concept

Örnekleme Hatası ve Örnekleme Dışı Hata Ayrımı
Question 14Question

Bir e-ticaret platformu, müşterilerine ait siparişlerin teslimat sürelerini incelemek için siparişleri coğrafi bölgelere göre üç tabakaya ayırmıştır. Yönetim, sabit bir bütçe ile teslimat süresine ait kitle ortalamasının tahmin varyansını en küçüklemek için örneklem hacmini optimum dağıtım yöntemine göre belirleyecektir.

Bölgelere (tabakalara) ilişkin toplam sipariş sayıları (NhN_h), teslimat sürelerinin standart sapmaları (ShS_h) ve her bir bölgeden bir siparişin incelenme maliyeti (chc_h) aşağıdaki gibidir:

Bölge (hh)Sipariş Sayısı (NhN_h)Standart Sapma (ShS_h)İnceleme Maliyeti (chc_h)
110002016 TL
22000104 TL
33000309 TL

Bu çalışma için toplam n=900n = 900 sipariş inceleneceğine göre, ikinci bölgeden (tabakadan) örnekleme dâhil edilecek sipariş sayısı (n2n_2) aşağıdakilerden hangisidir?

Show answer & explanation

Answer: 200

Answer

Optimum dağıtıma göre ikinci bölgeden seçilmesi gereken örneklem hacmi 200'dür.
Optimum dağıtım yönteminde, her bir tabakadan çekilecek örneklem hacmi; tabakanın kitle hacmi (NhN_h) ve standart sapması (ShS_h) ile doğru orantılı, birim maliyetin karekökü (ch\sqrt{c_h}) ile ters orantılı olarak belirlenir. Bu kurala göre tabakaların ağırlık payları sırasıyla 5000, 10000 ve 30000 olarak bulunur. Toplam ağırlık 45000 olduğundan, 900 birimlik toplam örneklem hacminden ikinci tabakaya düşen pay 900×(10000/45000)=200900 \times (10000/45000) = 200 olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1
Optimum dağıtım için örneklem hacmi hesaplama formülünü belirle.
nh=n×NhShchNiSicin_h = n \times \frac{\frac{N_h S_h}{\sqrt{c_h}}}{\sum \frac{N_i S_i}{\sqrt{c_i}}}
Maliyet kısıtı altında varyansı en küçük yapan dağıtım optimum dağıtımdır ve birim maliyetin karekökü ile ters orantılıdır.
2
Her bir tabaka için optimum dağıtım ağırlığını (NhShch\frac{N_h S_h}{\sqrt{c_h}}) hesapla.
1. Bölge: 1000×2016=200004=5000\frac{1000 \times 20}{\sqrt{16}} = \frac{20000}{4} = 5000
2. Bölge: 2000×104=200002=10000\frac{2000 \times 10}{\sqrt{4}} = \frac{20000}{2} = 10000
3. Bölge: 3000×309=900003=30000\frac{3000 \times 30}{\sqrt{9}} = \frac{90000}{3} = 30000
Örneklem hacminin dağıtılacağı payları (oranları) bulmak için tabakaların büyüklüğü, değişkenliği ve maliyetleri birlikte değerlendirilir.
3
Dağıtım ağırlıklarının toplamını bul ve ikinci tabaka için düşen örneklem hacmini (n2n_2) hesapla.
Toplam ağırlık = 5000+10000+30000=450005000 + 10000 + 30000 = 45000.
n2=900×1000045000=900×29=200n_2 = 900 \times \frac{10000}{45000} = 900 \times \frac{2}{9} = 200
Toplam örneklem hacmi (n=900n=900), tabakaların kendi ağırlıklarıyla orantılı olarak paylaştırıldığında aranan n2n_2 değerine ulaşılır.

Key Concept

Optimum Dağıtım
Question 15Question

Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK), imalat sanayiindeki işletmelerin yıllık enerji tüketim miktarlarını tahmin etmek amacıyla bir çalışma planlamaktadır. İşletmeler, çalışan sayılarına göre üç farklı tabakaya (Küçük, Orta, Büyük) ayrılmıştır.

Tabakalara ilişkin kitle hacimleri (NhN_h) ve enerji tüketimine ait standart sapmalar (ShS_h) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Tabakaİşletme BüyüklüğüNhN_hShS_h
1Küçük50010
2Orta30020
3Büyük20045

TÜİK, toplam n=200n = 200 işletmeden oluşacak bir örneklem seçecektir. Her bir tabakadaki birim maliyetlerin eşit olduğu varsayımı altında, örneklem ortalamasının varyansını minimum yapacak dağıtım yöntemi kullanıldığında 3. tabakadan (Büyük) çekilmesi gereken işletme sayısı kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 90

Answer

3. tabakadan (Büyük) çekilmesi gereken işletme sayısı 90'dır.
Birim maliyetlerin tüm tabakalarda eşit olduğu durumda, örneklem ortalamasının varyansını minimum yapan dağıtım yöntemi Neyman dağıtımıdır. Neyman dağıtımında her tabakadan çekilecek örneklem hacmi nh=nNhShNhShn_h = n \cdot \frac{N_h S_h}{\sum N_h S_h} formülüyle hesaplanır. Tabakalar için NhShN_h S_h çarpımları sırasıyla 5000, 6000 ve 9000'dir. Toplam değer 20000 olduğundan, 3. tabakanın payı 9000/20000=0.459000/20000 = 0.45 olur. Toplam 200 birimlik örneklemden 3. tabakaya düşen pay 200×0.45=90200 \times 0.45 = 90 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Kullanılacak uygun dağıtım yöntemini belirleme
Maliyetler eşitken varyansı minimum yapan yöntem Neyman dağıtımıdır.
Neyman dağıtımı, tabakaların kitle büyüklüklerinin (NhN_h) yanı sıra tabaka içi değişkenlikleri (ShS_h) de dikkate alarak örneklemi dağıtır.
2
Her tabaka için NhShN_h \cdot S_h çarpımlarını hesaplama
1. Tabaka: 500×10=5000500 \times 10 = 5000
2. Tabaka: 300×20=6000300 \times 20 = 6000
3. Tabaka: 200×45=9000200 \times 45 = 9000
Neyman dağıtım formülünün pay ve paydasındaki bileşenleri elde etmek için bu çarpımlar gereklidir.
3
Çarpımların toplamını (NhSh\sum N_h S_h) bulma
5000+6000+9000=200005000 + 6000 + 9000 = 20000
Formülün paydasında yer alan toplam ağırlığı bulmak için hesaplanır.
4
3. tabaka için Neyman formülünü uygulama
n3=nN3S3NhSh=200900020000=2000.45=90n_3 = n \cdot \frac{N_3 S_3}{\sum N_h S_h} = 200 \cdot \frac{9000}{20000} = 200 \cdot 0.45 = 90
Örneklem hacmini, 3. tabakanın kitledeki ağırlığı ve değişkenliğiyle orantılı olarak belirler.

Key Concept

Neyman Dağıtımı (Optimum Dağıtımın Eşit Maliyet Durumu)
Question 16Question

Bir lojistik firmasının belirli bir dağıtım bölgesinde görev yapan N=301N = 301 kuryesinin günlük teslim ettiği ortalama kargo paketi sayısı tahmin edilmek istenmektedir.

Geçmiş verilere göre, günlük teslim edilen paket sayısının standart sapması σ=15\sigma = 15 paket olarak bilinmektedir.

Buna göre, popülasyon ortalamasının %95\%95 güven düzeyinde ve en fazla 33 paket hata payı (d=3d = 3) ile tahmin edilebilmesi için tesadüfi olarak seçilmesi gereken minimum kurye sayısı kaçtır?
(Hesaplamalarda Z=2Z = 2 alınız.)

Show answer & explanation

Answer: 76

Answer

Hesaplamalar sonucunda gereken minimum kurye sayısı 76 olmalıdır.
Doğru hesaplamada, popülasyon ortalaması tahmini için öncelikle sonlu olmayan kitle varsayımıyla örneklem hacmi (n0=100n_0 = 100) bulunur. Örnekleme oranı %33\%33 olduğu için sonlu kitle düzeltme faktörü uygulanarak 75.2575.25 değerine ulaşılır. Örneklem büyüklüğü daima bir üst tam sayıya yuvarlanması gerektiği için minimum 7676 kişi seçilmesi gerektiği belirlenir.

Step-by-Step Solution

1
Sonlu olmayan kitle varsayımıyla başlangıç örneklem hacminin (n0n_0) hesaplanması
n0=100n_0 = 100 bulunur.
Popülasyon ortalamasının tahmini için n0=Z2σ2d2n_0 = \frac{Z^2 \cdot \sigma^2}{d^2} formülü kullanılarak n0=2215232=42259=100n_0 = \frac{2^2 \cdot 15^2}{3^2} = \frac{4 \cdot 225}{9} = 100 hesaplanır.
2
Örnekleme oranının kontrol edilmesi ve düzeltme faktörü gerekliliğinin belirlenmesi
Örnekleme oranı yaklaşık %33\%33 olduğu için düzeltme gereklidir.
n0N=1003010.33>0.05\frac{n_0}{N} = \frac{100}{301} \approx 0.33 > 0.05 olduğundan sonlu kitle düzeltme faktörü (FPC) uygulanması zorunludur.
3
Sonlu kitle düzeltme faktörü kullanılarak nihai örneklem hacminin (nn) hesaplanması
n=75.25n = 75.25 bulunur.
n=Nn0(N1)+n0=301100300+100=30100400=75.25n = \frac{N \cdot n_0}{(N - 1) + n_0} = \frac{301 \cdot 100}{300 + 100} = \frac{30100}{400} = 75.25 formülü uygulanır.
4
Örneklem hacminin tam sayıya yuvarlanması
Gereken minimum örneklem hacmi 7676 olarak belirlenir.
Hata payının aşılmaması ve güven düzeyinin korunması için örneklem büyüklüğü küsuratlı çıktığında her zaman bir üst tam sayıya yuvarlanır.

Key Concept

Sonlu Kitle Düzeltme Faktörü (FPC) ve Ortalama Tahmini İçin Örneklem Hacmi

Alternative Method

Yaklaşık sonlu kitle formülü olan n=n01+(n0/N)n = \frac{n_0}{1 + (n_0/N)} kullanıldığında, n=1001+(100/301)=3010040175.06n = \frac{100}{1 + (100/301)} = \frac{30100}{401} \approx 75.06 değeri bulunur. Bu değer de hedeflenen varyansı/hata payını korumak için bir üst tam sayıya yuvarlandığında yine aynı 7676 sonucuna ulaşılır.
Estimated Time:1m 30s
Question 17Question

Milli Eğitim Bakanlığında görevli bir araştırmacı, bir ildeki lise öğrencilerinin haftalık kitap okuma sürelerini tahmin etmek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yöntemini kullanacaktır. Araştırmacı, lise türlerini (Fen Lisesi, Anadolu Lisesi, Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi) tabaka olarak belirlemiştir. Yapılan ön çalışmada; tabakaların kitle büyüklüklerinin (NhN_h) ve tabaka içi varyanslarının (Sh2S_h^2) birbirinden önemli ölçüde farklı olduğu görülmüştür. Ayrıca okulların konumları ve idari izin süreçleri nedeniyle, her bir tabakadan bir öğrenciyle görüşmenin birim maliyetinin (chc_h) de tabakadan tabakaya değiştiği tespit edilmiştir.

Buna göre araştırmacının, belirli bir toplam maliyet kısıtı altında kitle ortalamasının tahmin varyansını en küçük yapacak şekilde örneklem hacmini tabakalara paylaştırmak için aşağıdaki dağıtım yöntemlerinden hangisini kullanması en uygundur?

Show answer & explanation

Answer: Optimum dağıtım

Answer

Araştırmacı, kitle büyüklükleri, varyanslar ve maliyetler farklı olduğu için Optimum dağıtım yöntemini kullanmalıdır.
Tabakalı rastgele örneklemede, eğer tabakaların kitle büyüklükleri (NhN_h), tabaka içi varyansları (Sh2S_h^2) ve tabakadan tabakaya birim örnekleme maliyetleri (chc_h) farklılık gösteriyorsa, belirli bir toplam maliyet altında tahmin varyansını minimize eden dağıtım yöntemi Optimum dağıtımdır. Bu yöntemde örneklem hacmi, formül gereği varyans ile doğru, maliyetin karekökü ile ters orantılı olarak dağıtılır.

Step-by-Step Solution

1
Soruda verilen kitle parametrelerini ve farklılık gösteren değişkenleri belirlemek.
Tabaka büyüklükleri (NhN_h), tabaka içi varyanslar (Sh2S_h^2) ve birim örnekleme maliyetleri (chc_h) farklıdır.
Kullanılacak dağıtım yöntemi, hangi parametrelerin değişkenlik gösterdiğine bağlı olarak seçilir.
2
Amaç fonksiyonunu ve kısıtı tanımlamak.
Amaç: Tahmin varyansını en küçük (minimum) yapmak. Kısıt: Belirli bir toplam maliyeti aşmamak.
Dağıtım yöntemlerinin matematiksel optimizasyon temellerini eşleştirmek için bu adım gereklidir.
3
Değişkenlere ve amaca uygun yöntemi seçmek.
Hem varyansın hem de maliyetin değişken olduğu durumda maliyet kısıtı altında varyansı minimize eden yöntem 'Optimum dağıtım'dır.
Neyman dağıtımı maliyetleri eşit varsayar, orantılı dağıtım ise hem maliyetleri hem varyansları eşit varsayar.

Key Concept

Tabakalı örneklemede farklı dağıtım yöntemlerinin (Orantılı, Neyman, Optimum) kullanılma koşulları
Question 18Question

Bir araştırma şirketi, büyükşehirlerde yaşayan tüketicilerin aylık gıda harcamalarını tahmin etmek amacıyla yürüttüğü çalışmada, elde edilecek tahminlerin duyarlılığını artırmak için başlangıçta belirlediği örneklem hacmini dört katına çıkarmıştır. Ancak veri toplama süreci tamamlandığında; anketörlerin bazı harcama kalemlerini katılımcılara eksik açıklaması ve katılımcıların da belirli tüketim harcamalarını gizleme eğiliminde olması nedeniyle elde edilen tahminlerde ciddi bir yanlılık oluştuğu tespit edilmiştir.

Bu araştırmada karşılaşılan durum istatistiksel hata türleri bağlamında değerlendirildiğinde, aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Karşılaşılan yanlılıklar örnekleme dışı hata niteliğindedir ve salt örneklem hacminin artırılmasıyla bu hataların istatistiksel olarak azaltılması mümkün değildir.

Answer

Araştırmada ortaya çıkan hataların örnekleme dışı hata olduğu ve örneklem hacminin artırılmasıyla bu hataların azaltılamayacağı ifadesi doğrudur.
Veri derleme aşamasında anketörlerden, katılımcılardan, veri girişinden veya kullanılan ölçüm aracından kaynaklanan hatalara 'örnekleme dışı hata' denir. Bu hatalar sistematik karakterlidir. İstatistiksel teoride, örneklem hacminin (nn) büyütülmesi yalnızca şansa bağlı olarak ortaya çıkan 'örnekleme hatasını' azaltır. Katılımcının yalan söylemesi veya anketörün yönlendirmesi gibi örnekleme dışı hatalar, örneklem hacmi ne kadar büyütülürse büyütülsün azalmaz; aksine saha kontrolü zorlaşacağı için artma eğilimi bile gösterebilir.

Step-by-Step Solution

1
Araştırmadaki hata kaynaklarını tanımla.
Hata kaynakları: Anketörlerin soruları eksik açıklaması ve katılımcıların bilerek yanlış yanıt vermesi.
Hatanın doğasını (örnekleme mi, örnekleme dışı mı olduğunu) belirlemek için kaynağının tespit edilmesi gerekir.
2
Belirlenen hata kaynaklarını istatistiksel hata türlerine göre sınıflandır.
Bu hatalar, birimin kitle içinden şans eseri seçilmesinden değil, doğrudan veri toplama ve ölçme sürecinden kaynaklandığı için 'örnekleme dışı hata' (ölçme/yanıt hatası) sınıfına girer.
Doğru teorik kuralı uygulayabilmek için hatanın sınıflandırılması şarttır.
3
Örneklem hacminin (n) artırılmasının belirlenen hata türü üzerindeki etkisini değerlendir.
Örneklem hacminin artırılması yalnızca örnekleme hatasını (tesadüfi hatayı) azaltır. Sistematik yapılı örnekleme dışı hatalar örneklem büyüklüğünden bağımsızdır ve n'nin artırılmasıyla azalmazlar.
İstatistiksel teoride örneklem hacmi ile hata türleri arasındaki ilişkiyi netleştirmek için.

Key Concept

Örnekleme Hatası ve Örnekleme Dışı Hata Farkı
Question 19Question

Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, üç farklı sanayi bölgesindeki (A: Ağır Sanayi, B: İmalat, C: Hafif Sanayi) fabrikaların günlük su tüketim miktarlarını tahmin etmek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yapacaktır. Bu bölgelere ilişkin kitle hacimleri (NhN_h), standart sapmalar (ShS_h) ve bir birimlik gözlemin maliyeti (chc_h) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

BölgeNhN_hShS_hchc_h (TL)
A10020100
B3001025
C60054

Araştırmacı, değişken örneklem maliyetleri için ayrılan toplam 3.280 TL'lik bütçenin tamamını kullanarak, maliyet-optimum (Optimum) dağıtım yöntemiyle örneklem hacmini tabakalara dağıtmış ve genel örneklem hacmini (nn) belirlemiştir.

Eğer araştırmacı birim maliyetlerdeki farklılıkları göz ardı ederek, elde ettiği **aynı genel örneklem hacmini (nn)** sadece tabaka büyüklükleri ve varyansları dikkate alan Neyman dağıtımı ile tabakalara dağıtsaydı, B bölgesinden seçilecek örneklem hacmi (nBn_B) ilk duruma göre nasıl değişirdi?

Show answer & explanation

Answer: 21 artar

Answer

B bölgesinden seçilecek örneklem hacmi ilk duruma göre 21 artar.
Doğru sonuca ulaşmak için öncelikle Optimum dağıtımda sabit bütçe kısıtı formülü n=[C(NhSh/ch)]/(NhShch)n = [C \cdot \sum(N_h S_h / \sqrt{c_h})] / \sum(N_h S_h \sqrt{c_h}) kullanılarak toplam örneklem hacmi n=184n = 184 olarak hesaplanmalıdır. Bu dağıtımda B tabakasının payı 600/2300600 / 2300'dür ve nB=48n_B = 48 bulunur. Maliyetler göz ardı edilip aynı n=184n=184 için sadece NhShN_h S_h ağırlıklarına bakılan Neyman dağıtımında ise B tabakasının payı 3000/80003000 / 8000'dir ve nB=69n_B = 69 olarak bulunur. Aradaki değişim 6948=2169 - 48 = 21 birimlik bir artıştır.

Step-by-Step Solution

1
Optimum dağıtım için gerekli olan NhSh/chN_h S_h / \sqrt{c_h} ve NhShchN_h S_h \sqrt{c_h} değerlerini hesaplayın.
A için: 100×20/10=200100 \times 20 / 10 = 200 ve 100×20×10=20000100 \times 20 \times 10 = 20000
B için: 300×10/5=600300 \times 10 / 5 = 600 ve 300×10×5=15000300 \times 10 \times 5 = 15000
C için: 600×5/2=1500600 \times 5 / 2 = 1500 ve 600×5×2=6000600 \times 5 \times 2 = 6000
Toplam NhSh/ch=2300N_h S_h / \sqrt{c_h} = 2300
Toplam NhShch=41000N_h S_h \sqrt{c_h} = 41000
Sabit bütçe kısıtı altında toplam örneklem hacmini bulmak için bu iki toplama ihtiyaç vardır.
2
Verilen 3280 TL bütçe (CC) ile toplam örneklem hacmini (nn) hesaplayın.
n=C×(NhSh/ch)(NhShch)=3280×230041000=328×2341=8×23=184n = \frac{C \times \sum (N_h S_h / \sqrt{c_h})}{\sum (N_h S_h \sqrt{c_h})} = \frac{3280 \times 2300}{41000} = \frac{328 \times 23}{41} = 8 \times 23 = 184
Neyman dağıtımında kullanacağımız ortak nn değerini bulmak gerekmektedir.
3
Optimum dağıtım formülü ile B tabakasından alınacak örneklem hacmini (nBn_B) bulun.
nB(Optimum)=n×NBSB/cBNhSh/ch=184×6002300=184×623=48n_B^{(Optimum)} = n \times \frac{N_B S_B / \sqrt{c_B}}{\sum N_h S_h / \sqrt{c_h}} = 184 \times \frac{600}{2300} = 184 \times \frac{6}{23} = 48
Maliyetleri hesaba katan dağıtımdaki payını belirlemek için gereklidir.
4
Neyman dağıtımı için gerekli olan NhShN_h S_h çarpımlarını hesaplayın ve B tabakası için yeni hacmi (nBn_B) bulun.
NASA=2000N_A S_A = 2000, NBSB=3000N_B S_B = 3000, NCSC=3000N_C S_C = 3000. Toplam = 8000.
nB(Neyman)=184×30008000=184×38=69n_B^{(Neyman)} = 184 \times \frac{3000}{8000} = 184 \times \frac{3}{8} = 69
Maliyetler göz ardı edildiğinde varyans ve hacmin getirdiği yeni payı hesaplamak için gereklidir.
5
İki dağıtım arasındaki nBn_B farkını hesaplayın.
6948=+2169 - 48 = +21 (21 artar)
Soru bizden maliyet kısıtı kalktığında örneklem büyüklüğündeki değişimi istemektedir.

Key Concept

Optimum Dağıtım ve Neyman Dağıtımı Arasındaki Matematiksel ve Kavramsal Farklar
Question 20Question

Bir üniversite hastanesinde görev yapan N=401N = 401 sağlık personelinin, hastanede yeni başlatılması planlanan esnek mesai uygulamasına destek verme oranının tahmin edilmesi amaçlanmaktadır.

Bu oran hakkında önceden yapılmış herhangi bir araştırma veya istatistiki bilgi bulunmamaktadır.

Tahminlemede %5 hata payı (d=0,05d = 0,05) ve %95 güven düzeyi öngörüldüğüne göre, araştırmaya dâhil edilmesi gereken minimum personel sayısı (örneklem hacmi) kaçtır?

(İşlem kolaylığı açısından α=0,05\alpha = 0,05 anlamlılık düzeyi için Z=2Z = 2 alınız.)

Show answer & explanation

Answer: 201

Answer

Düzeltilmiş örneklem hacmi formülü uygulanıp elde edilen 200,5 değeri yukarı yuvarlanarak 201 personelin seçilmesi gerektiği bulunur.
Araştırmada p oranına ilişkin ön bilgi bulunmadığından varyansı maksimize eden P=0,5P=0,5 değeri kullanılır. Düzeltilmemiş örneklem hacmi n0=220,50,50,052=400n_0 = \frac{2^2 \cdot 0,5 \cdot 0,5}{0,05^2} = 400 olarak hesaplanır. Evren hacmi N=401N=401 olduğundan ve 400401\frac{400}{401} oranı 0,05'ten büyük olduğundan sonlu kitle düzeltmesi zorunludur. Düzeltilmiş hacim formülü olan n=Nn0(N1)+n0n = \frac{N \cdot n_0}{(N-1) + n_0} kullanılarak 401400400+400=200,5\frac{401 \cdot 400}{400 + 400} = 200,5 değerine ulaşılır. İstenen hata payını (0,05) korumak için bu sayı daima bir üst tam sayıya yuvarlanarak örneklem hacmi 201 olarak belirlenmelidir.

Step-by-Step Solution

1
Oran tahmini için P ve Q değerlerinin belirlenmesi
Ön bilgi olmadığı için P=0,5P = 0,5 ve Q=0,5Q = 0,5 olarak kabul edilir.
Varyansın en yüksek olduğu durumu baz alarak örneklem hacmini garanti altına almak (en kötü senaryo yaklaşımı).
2
Sonsuz kitle (düzeltilmemiş) örneklem hacminin (n0n_0) hesaplanması
n0=Z2PQd2=220,50,5(0,05)2=10,0025=400n_0 = \frac{Z^2 \cdot P \cdot Q}{d^2} = \frac{2^2 \cdot 0,5 \cdot 0,5}{(0,05)^2} = \frac{1}{0,0025} = 400 bulunur.
Temel örneklem büyüklüğü sınırını belirlemek.
3
Sonlu kitle düzeltme faktörünün gerekip gerekmediğinin sınanması
n0N=400401>0,05\frac{n_0}{N} = \frac{400}{401} > 0,05 olduğu tespit edilir. Düzeltme faktörü kullanılmalıdır.
Hesaplanan örneklem hacmi, evren hacminin %5'ini aştığında sonlu kitle düzeltmesi istatistiksel bir zorunluluktur.
4
Düzeltilmiş örneklem hacminin (nn) hesaplanması ve yuvarlanması
n=Nn0(N1)+n0=401400400+400=160400800=200,5n = \frac{N \cdot n_0}{(N-1) + n_0} = \frac{401 \cdot 400}{400 + 400} = \frac{160400}{800} = 200,5. Değer yukarı yuvarlanarak n=201n = 201 elde edilir.
Belirlenen %5 hata payının (%95 güvenle) aşılmaması için küsuratlı örneklem büyüklüğü daima bir üst tam sayıya tamamlanmalıdır.

Key Concept

Örneklem Hacmi Belirleme (Sonlu Kitle Düzeltmesi ve Maksimum Varyans Yaklaşımı)
Page 1 / 6Next
Örnekleme Teorisi Practice Questions — KPSS İstatistik | Examkin