Soru

Zorluk: OrtaEşit Büyüklüklü Kümelerde Ortalama ve Toplam Tahmini

Bir tarım il müdürlüğü, sorumluluk bölgesinde bulunan toplam N=40N=40 adet seranın her birinde eşit sayıda ve M=10M=10 adet ekim sırası bulunduğunu bilmektedir. Seralardaki toplam hastalıklı bitki sayısını tahmin etmek amacıyla basit rastgele örnekleme ile n=4n=4 sera (küme) seçilmiştir.

Seçilen seralardaki toplam hastalıklı bitki sayıları (yiy_i) aşağıda verilmiştir:

Sera (ii)Hastalıklı Bitki Sayısı (yiy_i)
112
218
326
424

Buna göre, bu bölgedeki tüm seralarda bulunan toplam hastalıklı bitki sayısının tahmini (Y^\hat{Y}) ve bu tahminin varyansı (V^(Y^)\hat{V}(\hat{Y})) aşağıdakilerin hangisinde sırasıyla doğru verilmiştir?

  1. 800800 ve 14.40014.400Cevap
  2. B
    800800 ve 16.00016.000
  3. C
    8.0008.000 ve 14.40014.400
  4. D
    8.0008.000 ve 16.00016.000
  5. E
    800800 ve 99

Cevap

Tahmin değeri 800 ve bu tahminin varyansı 14.400 değerlerini içeren seçenektir.
Doğru seçenekte; kitle toplamının tahmini Y^=Nyˉc\hat{Y} = N \cdot \bar{y}_c eşitliği kurularak 4020=80040 \cdot 20 = 800 şeklinde, bu tahminin varyansı ise Sonlu Kitle Düzeltme Çarpanı dahil edilerek V^(Y^)=N21fnsu2\hat{V}(\hat{Y}) = N^2 \cdot \frac{1-f}{n} \cdot s_u^2 eşitliğiyle 40210.1440=14.40040^2 \cdot \frac{1 - 0.1}{4} \cdot 40 = 14.400 şeklinde kusursuzca hesaplanmıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Örneklemdeki küme ortalamasını (yˉc\bar{y}_c) hesapla.
yˉc=12+18+26+244=804=20\bar{y}_c = \frac{12 + 18 + 26 + 24}{4} = \frac{80}{4} = 20
Kitle toplamı tahminine ulaşabilmek için öncelikle seçilen kümelerin toplam değerlerinin ortalaması bulunmalıdır.
2
Kitle toplamı tahminini (Y^\hat{Y}) hesapla.
Y^=Nyˉc=4020=800\hat{Y} = N \cdot \bar{y}_c = 40 \cdot 20 = 800
Küme örneklemesinde kitle toplamı, evrendeki küme sayısı (NN) ile küme başına düşen ortalama değerin (yˉc\bar{y}_c) çarpımıyla tahmin edilir. Veriler halihazırda küme toplamları olduğundan MM değerine ihtiyaç yoktur.
3
Örneklemdeki kümeler arası varyansı (su2s_u^2) hesapla.
su2=(1220)2+(1820)2+(2620)2+(2420)241=(8)2+(2)2+62+423=64+4+36+163=1203=40s_u^2 = \frac{(12-20)^2 + (18-20)^2 + (26-20)^2 + (24-20)^2}{4-1} = \frac{(-8)^2 + (-2)^2 + 6^2 + 4^2}{3} = \frac{64+4+36+16}{3} = \frac{120}{3} = 40
Toplam tahminin varyansını bulabilmek için, örneklemdeki küme toplamlarının kendi ortalamalarından olan sapmalarının varyansı (su2s_u^2) hesaplanmalıdır.
4
Toplam tahmininin varyansını (V^(Y^)\hat{V}(\hat{Y})) hesapla.
V^(Y^)=N21fnsu2=4021(4/40)440=16000.9440=16009=14.400\hat{V}(\hat{Y}) = N^2 \cdot \frac{1-f}{n} \cdot s_u^2 = 40^2 \cdot \frac{1 - (4/40)}{4} \cdot 40 = 1600 \cdot \frac{0.9}{4} \cdot 40 = 1600 \cdot 9 = 14.400
Eşit büyüklüklü kümelerde toplam tahminin varyansı N21fnsu2N^2 \cdot \frac{1-f}{n} \cdot s_u^2 formülü ile elde edilir. Çarpan olarak Sonlu Kitle Düzeltme Çarpanı (SKD) eklenmelidir.

Anahtar Kavram

Eşit büyüklüklü küme örneklemesinde kitle toplamının ve kitle toplamı varyansının tahmini
Bu soruyu puanla