Soru

Zorluk: KolayBüyük Örneklem (Asimptotik) Güven Aralıkları

Bir tarım araştırma enstitüsü, yeni geliştirilen bir buğday türünün verimliliğini ölçmek amacıyla n=100n=100 parselde deneme ekimi yapmıştır. Araştırma sonucunda elde edilen veriler şu şekildedir:

ParametreDeğer
Örneklem Büyüklüğü (nn)100100
Örneklem Ortalaması (xˉ\bar{x})500500 kg/dekar
Örneklem Standart Sapması (ss)5050 kg/dekar

Buna göre, kitlenin ortalama verimi (μ\mu) için %95 güven düzeyinde (z0,025=1,96z_{0,025} = 1,96) oluşturulacak asimptotik güven aralığı aşağıdakilerden hangisidir?

  1. [490,2 ; 509,8][490,2 \ ; \ 509,8] houseCevap
  2. B
    [402,0 ; 598,0][402,0 \ ; \ 598,0] house
  3. C
    [491,8 ; 508,2][491,8 \ ; \ 508,2] house
  4. D
    [495,1 ; 504,9][495,1 \ ; \ 504,9] house
  5. E
    [490,1 ; 509,9][490,1 \ ; \ 509,9] house

Cevap

[490,2 ; 509,8][490,2 \ ; \ 509,8] aralığı kitlenin ortalama verimi için %95 asimptotik güven aralığını ifade eder.
Doğru cevap, asimptotik normal dağılım varsayımı altında standart hatanın 55 (50/1050/10) ve hata payının 9,89,8 (1,96×51,96 \times 5) olarak hesaplanmasıyla elde edilen [490,2 ; 509,8][490,2 \ ; \ 509,8] aralığıdır.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen parametreleri ve asimptotik dağılım varsayımını belirle.
n=100n=100, xˉ=500\bar{x}=500, s=50s=50, z0,025=1,96z_{0,025}=1,96. n30n \geq 30 olduğu için Merkezi Limit Teoremi gereği örneklem ortalaması asimptotik olarak normal dağılım gösterir.
Büyük örneklemlerde kitle dağılımı bilinmese bile ortalamanın tahmini için standart normal dağılım (ZZ) kullanılır.
2
Tahmin edicinin standart hatasını hesapla.
SH(xˉ)=sn=50100=5010=5SH(\bar{x}) = \frac{s}{\sqrt{n}} = \frac{50}{\sqrt{100}} = \frac{50}{10} = 5.
Güven aralığının genişliğini belirleyen temel bileşen, örneklem ortalamasının standart sapması olan standart hatadır.
3
Hata payını (Margin of Error) hesapla.
Hata Payı=zα/2×SH=1,96×5=9,8Hata \ Payı = z_{\alpha/2} \times SH = 1,96 \times 5 = 9,8.
Güven düzeyi ve standart hatanın çarpımı, ortalamadan ne kadar sapılabileceğini belirler.
4
Güven aralığı sınırlarını oluştur.
Alt Sınır=5009,8=490,2Alt \ Sınır = 500 - 9,8 = 490,2 ve U¨st Sınır=500+9,8=509,8Üst \ Sınır = 500 + 9,8 = 509,8.
Güven aralığı, örneklem ortalamasına hata payının eklenip çıkarılmasıyla elde edilir.

Anahtar Kavram

Büyük örneklemlerde (n >= 30) kitle varyansı bilinmese bile örneklem varyansı kullanılarak standart normal dağılım üzerinden asimptotik güven aralığı oluşturulabilir.

İpuçları

1
Örneklem büyüklüğü 100100 olduğu için asimptotik olarak standart normal dağılım (ZZ) tablosunu kullanmalısınız.
2
Standart hatayı hesaplamak için örneklem standart sapmasını (5050), örneklem büyüklüğünün kareköküne (100\sqrt{100}) bölmelisiniz.

Daha Fazla Pratik

Örneklem büyüklüğünün güven aralığının genişliği üzerindeki etkisini anlamak için n=400n=400 olsaydı aralığın nasıl değişeceğini hesaplayın.
Tahmini Süre:45s
Bu soruyu puanla