Soru

Zorluk: Çok zorBinom Testi

Bir gümrük denetmeni, ithal edilen belirli bir elektronik parça partisindeki ürünlerin kusursuzluk oranının, üretici firmanın iddia ettiği gibi en az %85 (p=0,85p = 0,85) olup olmadığını incelemektedir. Denetmen, kusursuzluk oranının iddia edilenden daha düşük olduğundan şüphelenmektedir. Rastgele seçilen 1212 parçadan 66'sının kusursuz olduğu tespit edilmiştir. Denetmen, orana ilişkin hipotezi test etmek için tam (exact) Binom testini tercih etmiştir.

Buna göre, sıfır hipotezinin (H0H_0) reddedilip reddedilmeyeceğine karar vermek için hesaplanması gereken tam pp-değeri formülasyonu ve bu analizde normal yaklaşıma dayalı Z testinin tercih edilmeme gerekçesi aşağıdakilerin hangisinde birlikte ve doğru olarak verilmiştir?

  1. p-deg˘eri=x=06(12x)(0,85)x(0,15)12xp\text{-değeri} = \sum_{x=0}^{6} \binom{12}{x} (0,85)^x (0,15)^{12-x} ; Beklenen başarısızlık sayısının (12×0,15=1,812 \times 0,15 = 1,8) 55'ten küçük olması nedeniyle normal yaklaşım uygun değildir.Cevap
  2. B
    p-deg˘eri=(126)(0,85)6(0,15)6p\text{-değeri} = \binom{12}{6} (0,85)^6 (0,15)^6 ; Örneklem hacminin (n=12n = 12) 3030'dan küçük olması nedeniyle normal yaklaşım hiçbir koşulda kullanılamaz.
  3. C
    p-deg˘eri=x=612(12x)(0,85)x(0,15)12xp\text{-değeri} = \sum_{x=6}^{12} \binom{12}{x} (0,85)^x (0,15)^{12-x} ; Beklenen başarı sayısının (12×0,85=10,212 \times 0,85 = 10,2) 55'ten büyük olmasına rağmen popülasyon varyansı bilinmediği için normal yaklaşım kullanılamaz.
  4. D
    p-deg˘eri=2×x=06(12x)(0,85)x(0,15)12xp\text{-değeri} = 2 \times \sum_{x=0}^{6} \binom{12}{x} (0,85)^x (0,15)^{12-x} ; Hipotez çift yönlü kurulduğu için tam Binom olasılıklarının iki katı alınmalıdır ve oran testlerinde Z testi yerine Binom testi zorunludur.
  5. E
    p-deg˘eri=1x=06(12x)(0,85)x(0,15)12xp\text{-değeri} = 1 - \sum_{x=0}^{6} \binom{12}{x} (0,85)^x (0,15)^{12-x} ; Gözlenen başarı ve başarısızlık sayılarının birbirine eşit (66 ve 66) olması dağılımın asimetrisini bozduğu için normal yaklaşım geçersizdir.

Cevap

Doğru seçenekte, p-değeri sol kuyruk olasılıklarının toplamı olarak formüle edilmiş ve normal yaklaşımın kullanılamama gerekçesi beklenen başarısızlık sayısının 5'ten küçük olması (npqnpq kuralı) ile doğru açıklanmıştır.
Hipotez "daha düşük" şeklinde kurulduğu için bu bir sol kuyruk testidir. Dolayısıyla, p-değeri gözlenen başarı sayısı (66) ve bundan daha küçük değerlerin (00 ile 66 arası) olasılıklarının toplamı ile hesaplanır. Orana ilişkin Binom testinde normal yaklaşımın (Z testi) kullanılabilmesi için beklenen başarı (npnp) ve beklenen başarısızlık (nqnq) frekanslarının her ikisinin de en az 55 olması gerekir. Olayda 12×0,15=1,812 \times 0,15 = 1,8 olduğundan kural ihlal edilmiş ve normal yaklaşım kullanılamaz hale gelmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
Araştırma hipotezlerinin (H0H_0 ve H1H_1) yönünü belirleyin.
H0:p0,85H_0: p \ge 0,85 ve H1:p<0,85H_1: p < 0,85 olarak kurulur.
Denetmen kusursuzluk oranının iddia edilen %85'ten 'daha düşük' olduğundan şüphelenmektedir, bu durum sol kuyruk testini gerektirir.
2
Tam (exact) p-değerini hesaplama formülünü oluşturun.
X=6X = 6 gözlemlendiği için, p-değeri P(X6)P(X \le 6) olasılıklarının toplamıdır: x=06(12x)(0,85)x(0,15)12x\sum_{x=0}^{6} \binom{12}{x} (0,85)^x (0,15)^{12-x}
Sol kuyruk testinde p-değeri, sıfır hipotezi doğruyken gözlenen değer ve ondan daha aşırı (daha küçük) değerlerin elde edilme olasılığıdır.
3
Normal yaklaşıma dayalı Z testinin varsayımlarını kontrol edin.
Beklenen başarı: n×p=12×0,85=10,25n \times p = 12 \times 0,85 = 10,2 \ge 5. Beklenen başarısızlık: n×(1p)=12×0,15=1,8<5n \times (1-p) = 12 \times 0,15 = 1,8 < 5.
Binom dağılımının normal dağılıma yaklaşabilmesi için hem beklenen başarı (npnp) hem de beklenen başarısızlık (nqnq) sayılarının 55'ten büyük veya eşit olması zorunludur.
4
Bulguları sentezleyerek sonucu kesinleştirin.
Doğru formülasyon kümülatif sol kuyruk toplamıdır ve normal yaklaşımın geçersiz olma sebebi beklenen başarısızlık sayısının (1,81,8) 5 sınırının altında kalmasıdır.
Test varsayımları ve hipotez yönü matematiksel olarak birleştirildiğinde tek bir geçerli mantıksal sonuç ortaya çıkar.

Anahtar Kavram

Tam Binom Testi (Exact Binomial Test) P-değeri Hesabı ve Normal Yaklaşım Varsayımları
Bu soruyu puanla