Soru

Zorluk: OrtaTabakalı Örneklemede Dağıtım Yöntemleri

Tarım ve Orman Bakanlığına bağlı bir araştırma enstitüsü, bir bölgedeki büyükbaş hayvan işletmelerinin günlük ortalama süt üretimini tahmin etmek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yapacaktır. İşletmeler büyüklüklerine göre üç tabakaya ayrılmıştır. Aşağıdaki tabloda işletmelerin tabakalara göre sayıları (NhN_h) ve süt üretim miktarlarına ait standart sapmaları (ShS_h) verilmiştir:

Tabakaİşletme Sayısı (NhN_h)Standart Sapma (ShS_h)
1. Tabaka (Küçük)6004
2. Tabaka (Orta)3006
3. Tabaka (Büyük)10012

Araştırmada tabakalardaki örnekleme birimi maliyetlerinin eşit olduğu varsayılmakta ve toplam n=270n = 270 işletmelik bir örneklem seçilmesi planlanmaktadır.

Buna göre, 2. Tabaka (Orta İşletmeler) için varyansı en küçükleyen dağıtım yöntemi kullanıldığında elde edilecek örneklem hacmi, orantılı dağıtım yöntemi kullanıldığında elde edilecek örneklem hacminden kaç fazladır?

  1. A
    3
  2. 9Cevap
  3. C
    33
  4. D
    42
  5. E
    90

Cevap

9
Birim maliyetler eşit olduğunda varyansı en küçükleyen yöntem Neyman dağıtımıdır. Orantılı dağıtımda 2. tabaka için örneklem hacmi n2=n×N2N=270×3001000=81n_2 = n \times \frac{N_2}{N} = 270 \times \frac{300}{1000} = 81 olarak hesaplanır. Neyman dağıtımında ise n2=n×N2S2(NhSh)n_2 = n \times \frac{N_2 S_2}{\sum(N_h S_h)} formülü kullanılır. (NhSh)=(600×4)+(300×6)+(100×12)=2400+1800+1200=5400\sum(N_h S_h) = (600 \times 4) + (300 \times 6) + (100 \times 12) = 2400 + 1800 + 1200 = 5400 bulunur. Buna göre 2. tabaka için Neyman dağıtımı sonucu n2=270×18005400=90n_2 = 270 \times \frac{1800}{5400} = 90 olur. İki yöntem arasındaki fark 9081=990 - 81 = 9 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Orantılı dağıtım için 2. tabaka örneklem hacmini hesaplama
Kitle hacmi N=1000N = 1000, tabaka hacmi N2=300N_2 = 300 ve n=270n = 270 olduğundan; n2(Orantılı)=270×(300/1000)=81n_2^{(Orantılı)} = 270 \times (300 / 1000) = 81 bulunur.
Orantılı dağıtımda her tabakadan, o tabakanın kitledeki oranına göre birim seçilir.
2
Neyman dağıtımı için gerekli olan Nh×ShN_h \times S_h çarpımlarını ve toplamını bulma
N1S1=2400N_1 S_1 = 2400, N2S2=1800N_2 S_2 = 1800, N3S3=1200N_3 S_3 = 1200 olarak hesaplanır ve ağırlıklandırılmış standart sapmaların toplamı NhSh=5400\sum N_h S_h = 5400 bulunur.
Maliyetler eşit olduğunda varyansı en küçükleyen yöntem olan Neyman dağıtım formülünün paydası için bu toplama ihtiyaç vardır.
3
Neyman dağıtımı ile 2. tabaka örneklem hacmini hesaplama
n2(Neyman)=270×(1800/5400)=270×(1/3)=90n_2^{(Neyman)} = 270 \times (1800 / 5400) = 270 \times (1/3) = 90 bulunur.
Neyman dağıtımında örneklem, tabakaların büyüklüğü ve değişkenliği ile orantılı olarak dağıtılır.
4
İki yöntem arasındaki farkı hesaplama
9081=990 - 81 = 9 bulunur.
Soruda 2. tabaka için iki dağıtım yöntemi sonucunda hesaplanacak örneklem hacimleri arasındaki fark sorulmuştur.

Anahtar Kavram

Birim maliyetler eşitken varyansı en küçük yapan örneklem dağıtım yönteminin Neyman dağıtımı olduğunun bilinmesi ve orantılı dağıtım ile formüllerinin uygulanabilmesi.
Bu soruyu puanla