Soru

Zorluk: OrtaGüç Fonksiyonu ve Testin Gücü

Varyansı 1616 olarak bilinen normal dağılımlı bir kitleden çekilen 1616 birimlik rastgele bir örneklemin ortalaması Xˉ\bar{X} ile gösterilmektedir.

Kitlenin bilinmeyen μ\mu ortalaması için kurulan H0:μ=20H_0: \mu = 20 yokluk hipotezi, H1:μ>20H_1: \mu > 20 alternatif hipotezine karşı test edilecektir.

Bu test için belirlenen ret bölgesi C={XˉR:Xˉ>21,5}C = \{ \bar{X} \in \mathbb{R} : \bar{X} > 21,5 \} olduğuna göre, μ=22,5\mu = 22,5 değeri için testin gücü aşağıdakilerden hangisidir?

(ZN(0,1)Z \sim N(0,1) olmak üzere standart normal dağılımın bazı birikimli olasılık değerleri şöyledir: P(Z1)=0,8413P(Z \le 1) = 0,8413, P(Z1,5)=0,9332P(Z \le 1,5) = 0,9332, P(Z2)=0,9772P(Z \le 2) = 0,9772)

  1. A
    0,06680,0668
  2. B
    0,15870,1587
  3. 0,84130,8413Cevap
  4. D
    0,93320,9332
  5. E
    0,97720,9772

Cevap

0,8413
Testin gücü, alternatif hipotez doğruyken test istatistiğinin ret bölgesine düşme olasılığıdır. Soruda güç, μ=22,5\mu = 22,5 değeri için istenmektedir ve ret bölgesi Xˉ>21,5\bar{X} > 21,5 olarak verilmiştir. Buna göre Güç = P(Xˉ>21,5μ=22,5)P(\bar{X} > 21,5 \mid \mu = 22,5) şeklinde yazılır. Örneklem ortalaması Xˉ\bar{X}'in standart sapması σXˉ=σ/n=4/16=1\sigma_{\bar{X}} = \sigma / \sqrt{n} = 4 / \sqrt{16} = 1'dir. Değerler standart normal formata (Z) dönüştürüldüğünde: P(Z>21,522,51)=P(Z>1)P(Z > \frac{21,5 - 22,5}{1}) = P(Z > -1) elde edilir. Normal dağılımın simetri özelliğinden dolayı P(Z>1)=P(Z1)P(Z > -1) = P(Z \le 1) olur ve soruda verilen bilgi kullanılarak güç 0,84130,8413 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Testin gücü kavramını tanımlamak
Güç = P(H_0 reddedilir | H_1 doğrudur) = P(X_bar > 21,5 | mu = 22,5)
Testin gücü, alternatif hipotezdeki bir değer varsayımı altında, test istatistiğinin belirlenen kritik bölgeye (ret bölgesine) düşme olasılığıdır.
2
Örneklem ortalamasının standart sapmasını hesaplamak
sigma_{X_bar} = sigma / sqrt(n) = 4 / sqrt(16) = 1
Z dönüşümü yapabilmek için örneklem ortalamasının standart hatasına ihtiyaç vardır.
3
Standart normal dağılım (Z) dönüşümünü uygulamak
Z = (21,5 - 22,5) / 1 = -1
İhtiyaç duyulan olasılık değerini standart normal dağılım tablosundan okuyabilmek için değişken standardize edilir.
4
İstenen olasılığı hesaplamak
P(Z > -1) = P(Z <= 1) = 0,8413
Z dağılımı sıfıra göre simetrik olduğundan, P(Z > -1) değeri ile P(Z <= 1) değeri aynıdır ve bu da aranan güç değeridir.

Anahtar Kavram

Güç Fonksiyonu ve Testin Gücü
Bu soruyu puanla