Soru

Zorluk: ZorBasit Rastgele Örneklemede Güven Aralıkları

Bir Tarım ve Orman İl Müdürlüğü, yetki alanındaki N=100N = 100 tarımsal sulama kooperatifinin bir sezondaki toplam su tüketimini (ton cinsinden) tahmin etmek istemektedir. Bu amaçla n=36n = 36 kooperatiften iadesiz basit rastgele örnekleme yöntemiyle veri derlenmiştir.

Örnekleme sonucunda kooperatif başına düşen ortalama su tüketimi yˉ=120\bar{y} = 120 ton ve örneklem varyansı s2=225s^2 = 225 olarak hesaplanmıştır.

Araştırmacı, öncelikle kitle ortalamasının varyansını hesaplamış ve ardından bu değeri kullanarak kitle toplamı için %95 güven aralığını oluşturmuştur.

Buna göre, araştırmacının kitle toplamı için bulduğu %95 güven aralığı aşağıdakilerden hangisidir? (Z0,025=1,96Z_{0,025} = 1,96 alınız.)

  1. A
    11.510 - 12.490
  2. B
    11.216 - 12.784
  3. 11.608 - 12.392Cevap
  4. D
    11.960,8 - 12.039,2
  5. E
    3.928 - 4.712

Cevap

Doğru aralık 11.608 ile 12.392 değerleri arasındadır.
Kitle toplamı tahmini N⋅yˉ=100⋅120=12.000N \cdot \bar{y} = 100 \cdot 120 = 12.000 olarak hesaplanır. Örneklem oranı 36/100=0,36>0,0536/100 = 0,36 > 0,05 olduğundan iadesiz örneklemede SKD kullanılmalıdır. SKD değeri 100−36100=0,64\frac{100-36}{100} = 0,64'tür. Ortalamanın varyansı Var(yˉ)=0,64⋅(225/36)=4Var(\bar{y}) = 0,64 \cdot (225 / 36) = 4 bulunur. Kitle toplamının varyansı ise N2⋅Var(yˉ)=10000⋅4=40.000N^2 \cdot Var(\bar{y}) = 10000 \cdot 4 = 40.000'dir. Standart hata 40.000=200\sqrt{40.000} = 200 olur. Güven aralığı 12.000±(1,96⋅200)12.000 \pm (1,96 \cdot 200) işleminden 12.000±39212.000 \pm 392 bulunur, bu da 11.608 - 12.392 aralığına eşittir.

Adım Adım Çözüm

1
Kitle toplamı için nokta tahminini (Y^\hat{Y}) hesapla.
Y^=N⋅yˉ=100⋅120=12.000\hat{Y} = N \cdot \bar{y} = 100 \cdot 120 = 12.000 ton.
Örneklem ortalaması üzerinden kitle büyüklüğünü (N) çarparak toplam değeri tahmin ederiz.
2
Örneklem kesrini kontrol et ve Sonlu Kitle Düzeltme Çarpanı (SKD) gerekip gerekmediğini belirle.
n/N=36/100=0,36n/N = 36/100 = 0,36. Değer 0,05'ten büyük olduğu için SKD (N−nN\frac{N-n}{N}) kullanılmalıdır.
İadesiz seçimde büyük örneklemler kitleye yaklaştıkça varyansı daraltır, bu etkiyi formüle yansıtmak gerekir.
3
Kitle ortalamasının standart hatasını (SE(yˉ)SE(\bar{y})) hesapla.
SE(yˉ)=N−nN⋅sn=100−36100⋅1536=0,64⋅156=0,8⋅2,5=2,0SE(\bar{y}) = \sqrt{\frac{N-n}{N}} \cdot \frac{s}{\sqrt{n}} = \sqrt{\frac{100-36}{100}} \cdot \frac{15}{\sqrt{36}} = \sqrt{0,64} \cdot \frac{15}{6} = 0,8 \cdot 2,5 = 2,0.
Varyans hesabında standart sapmayı kök n'e bölüp SKD'nin karekökü ile çarparak ortalamanın standart hatasını buluruz.
4
Kitle toplamı için hata payını (ME) hesapla ve güven aralığını oluştur.
ME=N⋅Z⋅SE(yˉ)=100⋅1,96⋅2,0=392ME = N \cdot Z \cdot SE(\bar{y}) = 100 \cdot 1,96 \cdot 2,0 = 392. Aralık: 12.000±392=[11.608,12.392]12.000 \pm 392 = [11.608, 12.392].
Toplamın standart hatası ortalamanın standart hatasının N katıdır. Bu değer Z tablo değeri ile çarpılarak hata payı elde edilir.

Anahtar Kavram

Basit Rastgele Örneklemede Kitle Toplamı İçin Güven Aralığı ve SKD
Bu soruyu puanla