Eşit Dağıtım (Equal Allocation)

15 soru

Soru 1Soru

Bir üniversite yönetimi, öğrencilerin kütüphane hizmetlerinden memnuniyet düzeyini belirlemek amacıyla kitleyi akademik alanlarına göre 4 ana tabakaya ayırmıştır. Tabakalardaki öğrenci sayıları (NhN_h) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Akademik Birim (Tabaka)Öğrenci Sayısı (NhN_h)
Fen Bilimleri2.0002.000
Sosyal Bilimler3.0003.000
Sağlık Bilimleri1.5001.500
Eğitim Bilimleri3.5003.500
**Toplam (NN)****10.00010.000**

Yönetim, toplam n=600n = 600 öğrenciden oluşan bir örneklem çekilmesini planlamaktadır. Bu araştırmada Eşit Dağıtım (Equal Allocation) yöntemi kullanılması durumunda, 'Sağlık Bilimleri' tabakasından seçilmesi gereken örneklem hacmi (nhn_h) aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 150150

Cevap

Sağlık Bilimleri tabakasından seçilecek örneklem hacmi 150 birimdir.
Eşit dağıtım yönteminde, toplam örneklem büyüklüğü (n=600n = 600) kitledeki tabaka sayısına (L=4L = 4) bölünerek her bir tabakadan kaç birim seçileceği belirlenir. Bu durumda her tabakadan seçilecek birim sayısı 600/4=150600 / 4 = 150 olarak hesaplanır. Bu yöntemde tabakaların kendi büyüklükleri (NhN_h) dikkate alınmaz.

Adım Adım Çözüm

1
Toplam örneklem hacmini (nn) ve tabaka sayısını (LL) belirleyin.
n=600n = 600, L=4L = 4
Eşit dağıtım formülünü uygulamak için gerekli temel değişkenlerdir.
2
Eşit dağıtım (Equal Allocation) formülünü uygulayın.
nh=nL=6004=150n_h = \frac{n}{L} = \frac{600}{4} = 150
Eşit dağıtım yönteminde, tabaka büyüklüklerine veya varyanslarına bakılmaksızın her tabakadan eşit sayıda birim seçilir.
3
Verilen tabaka büyüklüklerinin (NhN_h) gerekliliğini kontrol edin.
Tabaka büyüklükleri (NhN_h) eşit dağıtım hesaplamasında kullanılmaz.
Eşit dağıtımda tek belirleyici kriter tabaka sayısıdır; bu nedenle tablodaki sayısal veriler bu yöntem için sonucu değiştirmez.

Anahtar Kavram

Eşit dağıtım (Equal Allocation) yönteminde her tabakadan çekilecek örneklem hacmi nh=n/Ln_h = n/L formülü ile hesaplanır.

Daha Fazla Pratik

Aynı verileri kullanarak 'Orantılı Dağıtım' yöntemine göre sonuçları hesaplayarak aradaki farkı gözlemleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:45s
Soru 2Soru

Bir kamu kurumu, sunduğu hizmetlerin kalitesini ölçmek amacıyla çalışanlarını kıdem yıllarına göre 4 farklı tabakaya ayırmıştır. Tabakalara ait personel sayıları aşağıdaki tabloda sunulmuştur:

Tabaka NoKıdem GrubuPersonel Sayısı (NhN_h)
10-5 Yıl400400
26-10 Yıl600600
311-15 Yıl800800
416+ Yıl12001200

Kurum yönetimi, toplamda n=240n = 240 birimden oluşan bir örneklem çekmeye karar vermiştir. Araştırmada eşit dağıtım (equal allocation) yöntemi kullanılması durumunda, en yüksek personel sayısına sahip olan 4. tabakadan seçilmesi gereken örneklem hacmi (n4n_4) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 6060

Cevap

Eşit dağıtım yöntemi uyarınca 4. tabakadan seçilmesi gereken birim sayısı 60'tır.
Eşit dağıtım (equal allocation) yönteminde, toplam örneklem hacmi (nn), tabaka sayısı olan LL'ye eşit olarak paylaştırılır. Bu yöntemde tabakaların kitle içindeki büyüklükleri (NhN_h) veya tabaka varyansları hesaplamaya dahil edilmez. Soru metninde 4 tabaka (L=4L=4) ve toplam 240 birimlik bir örneklem (n=240n=240) verildiğinden, her tabakadan seçilecek birim sayısı 240/4=60240 / 4 = 60 olarak bulunur. Dolayısıyla 4. tabaka için de bu değer değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Kitledeki toplam tabaka sayısını (LL) ve hedeflenen toplam örneklem hacmini (nn) belirleyiniz.
L=4L = 4 ve n=240n = 240.
Eşit dağıtım formülünde kullanılan temel değişkenler bunlardır.
2
Eşit dağıtım formülünü (nh=nLn_h = \frac{n}{L}) uygulayınız.
nh=2404=60n_h = \frac{240}{4} = 60.
Eşit dağıtım yönteminde her tabakaya, tabaka büyüklüğünden veya varyansından bağımsız olarak eşit sayıda birim atanır.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation)
Tahmini Süre:1m 30s
Soru 3Soru

Bir yerel yönetim, sınırları içerisinde bulunan 4 farklı mahalledeki (Tabaka) sosyal hizmet memnuniyetini ölçmek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yöntemi kullanmaya karar vermiştir. Mahallelerin nüfus bilgileri aşağıdaki tabloda sunulmuştur:

MahalleNüfus (NhN_h)
Mahalle A2.0002.000
Mahalle B4.0004.000
Mahalle C3.0003.000
Mahalle D3.0003.000
**Toplam (NN)****12.00012.000**

Araştırmacı, toplam örneklem hacmini n=360n = 360 olarak belirlemiş ve tabakalara örneklem dağıtımında "Eşit Dağıtım" (Equal Allocation) yöntemini kullanmayı tercih etmiştir. Bu durumda, araştırmacının Mahalle B'den seçmesi gereken örneklem birimi sayısı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 90

Cevap

Eşit dağıtım yöntemine göre Mahalle B'den seçilmesi gereken örneklem birimi sayısı 90'dır.
Eşit dağıtım (Equal Allocation) yöntemi tercih edildiğinde, her bir tabakadan alınacak örneklem birimi sayısı, toplam örneklem hacminin (n=360n = 360) tabaka sayısına (L=4L = 4) bölünmesiyle hesaplanır. Bu hesaplama sonucunda (360/4=90360 / 4 = 90) her mahalle için, dolayısıyla Mahalle B için de 90 birim seçilmelidir.

Adım Adım Çözüm

1
Kitledeki toplam tabaka sayısının (L) belirlenmesi
L=4L = 4
Soruda Mahalle A, B, C ve D olmak üzere 4 farklı tabaka tanımlanmıştır.
2
Toplam örneklem hacminin (n) belirlenmesi
n=360n = 360
Araştırmacının belirlediği genel örneklem büyüklüğü soruda verilmiştir.
3
Eşit Dağıtım formülünün uygulanması
nh=nL=3604=90n_h = \frac{n}{L} = \frac{360}{4} = 90
Eşit dağıtım yönteminde, tabaka büyüklüklerine veya varyanslarına bakılmaksızın her tabakaya eşit sayıda örneklem birimi atanır.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation) yönteminde, her bir tabakadan seçilecek örneklem büyüklüğü (nhn_h), toplam örneklem büyüklüğünün (nn) tabaka sayısına (LL) bölünmesiyle bulunur ve tabaka nüfuslarından (NhN_h) bağımsızdır.
Tahmini Süre:1m 15s
Soru 4Soru

Bir kamu kurumu, sunduğu hizmetlere yönelik memnuniyeti ölçmek amacıyla 4 farklı bölgede çalışan personeli arasından toplam n=600n = 600 kişilik bir örneklem seçecektir. Bölgelere göre kitle büyüklükleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

BölgePersonel Sayısı (NhN_h)
1. Bölge1.0001.000
2. Bölge2.0002.000
3. Bölge3.0003.000
4. Bölge4.0004.000
**Toplam (NN)****10.00010.000**

Araştırmacı, her bir bölgeden örnekleme seçilecek birim sayısının birbirine eşit olmasını hedefleyen Eşit Dağıtım (Equal Allocation) yöntemini kullanmaya karar vermiştir. Buna göre, her bir bölgeden seçilmesi gereken örneklem hacmi (nhn_h) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 150150

Cevap

Her bir bölgeden seçilmesi gereken örneklem hacmi 150150 birimdir.
Eşit dağıtım (Equal Allocation) yönteminde, toplam örneklem hacmi (nn), tabaka sayısına (LL) bölünerek her bir tabakadan çekilecek birim sayısı belirlenir (nh=n/Ln_h = n / L). Bu problemde 600600 birimlik toplam örneklem, 44 tabakaya eşit olarak paylaştırıldığında her tabakaya 150150 birim düşer.

Adım Adım Çözüm

1
Tabaka sayısını (LL) belirleyin.
L=4L = 4
Soruda 4 farklı bölge (tabaka) olduğu belirtilmiştir.
2
Toplam örneklem hacmini (nn) belirleyin.
n=600n = 600
Araştırmanın toplamda 600 personelle yapılacağı ifade edilmiştir.
3
Eşit dağıtım formülünü (nh=n/Ln_h = n / L) uygulayarak her tabaka için örneklem hacmini hesaplayın.
nh=600/4=150n_h = 600 / 4 = 150
Eşit dağıtım yönteminde tabaka büyüklükleri veya varyanslar dikkate alınmaz; toplam örneklem tabakalara eşit olarak paylaştırılır.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation)
Soru 5Soru

Bir İl Sağlık Müdürlüğü, bünyesindeki 4 farklı hastanede görev yapan sağlık personelinin tükenmişlik düzeylerini araştırmak amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yöntemi kullanmaya karar vermiştir. Hastanelerdeki toplam personel sayıları (NhN_h) aşağıdaki tabloda sunulmuştur:

HastanePersonel Sayısı (NhN_h)
A Hastanesi1200
B Hastanesi800
C Hastanesi600
D Hastanesi1400
**Toplam (NN)**4000

Araştırma için belirlenen toplam örneklem hacmi n=400n = 400 olup, örneklemin tabakalara dağıtımında eşit dağıtım (equal allocation) yöntemi kullanılacaktır. Buna göre, B Hastanesinden seçilmesi gereken örneklem birimi sayısı (nhn_h) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 100

Cevap

Eşit dağıtım yöntemine göre B Hastanesinden seçilmesi gereken örneklem hacmi 100'dür.
Eşit dağıtım (equal allocation) yönteminin temel prensibi, toplam örneklem hacminin (nn) tüm tabakalara (LL) eşit olarak paylaştırılmasıdır. Soruda toplam örneklem hacmi 400, tabaka (hastane) sayısı ise 4 olarak verilmiştir. Dolayısıyla her bir tabakadan seçilecek örneklem sayısı 400/4=100400 / 4 = 100 olarak hesaplanır. Bu yöntemde tabakalardaki birim sayıları (1200, 800, vb.) hesaplamayı değiştirmez.

Adım Adım Çözüm

1
Toplam örneklem hacmi (nn) ve tabaka sayısının (LL) tespit edilmesi
n=400n = 400, L=4L = 4
Eşit dağıtım yönteminde hesaplama için toplam örneklem büyüklüğü ve kaç farklı tabaka olduğu bilgisine ihtiyaç duyulur.
2
Eşit dağıtım formülünün uygulanması
nh=nLn_h = \frac{n}{L}
Eşit dağıtım yönteminde her bir tabakaya (hastaneye) düşen örneklem hacmi, tabaka büyüklüklerine bakılmaksızın birbirine eşittir.
3
Hesaplamanın tamamlanması
nh=4004=100n_h = \frac{400}{4} = 100
Matematiksel bölme işlemi sonucunda her bir hastaneden (A, B, C ve D) yüzer kişilik örneklem seçilmesi gerektiği bulunur.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation) yönteminde, toplam örneklem hacmi tabaka sayısına eşit olarak paylaştırılır; tabakaların kitle içindeki büyüklükleri veya varyansları bu dağıtımı etkilemez.
Tahmini Süre:45s
Soru 6Soru

Bir kamu bankası müfettişliği, 5 farklı bölge koordinatörlüğünde (Marmara, Ege, İç Anadolu, Akdeniz ve Güneydoğu Anadolu) görevli müfettiş yardımcılarının hazırladıkları raporların kalitesini incelemek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme yöntemini kullanacaktır. Araştırma için toplam örneklem hacmi n=250n = 250 olarak belirlenmiştir. Kurum, her bir bölgeden eşit sayıda örneklem birimi seçilmesini öngören "Eşit Dağıtım" (Equal Allocation) yöntemini benimsemiştir. Buna göre, Akdeniz Bölge Koordinatörlüğü'nden örnekleme seçilmesi gereken müfettiş yardımcısı sayısı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 50

Cevap

Her bir bölge koordinatörlüğünden seçilmesi gereken müfettiş yardımcısı sayısı 50'dir.
Eşit dağıtım (Equal Allocation) yönteminde, toplam örneklem hacmi (nn), tabaka sayısına (LL) eşit olarak paylaştırılır. Soruda verilen n=250n = 250 birimlik toplam hacim, 5 farklı bölgeye (tabakaya) paylaştırıldığında her bir bölgeden 250/5=50250 / 5 = 50 birim seçilmesi gerektiği sonucuna ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen parametrelerin tespit edilmesi
Toplam örneklem hacmi n=250n = 250 ve tabaka (bölge) sayısı L=5L = 5 olarak belirlenir.
Hesaplama için gerekli olan toplam birim sayısı ve grup sayısını netleştirmek gerekir.
2
Eşit dağıtım formülünün uygulanması
nh=nL=2505=50n_h = \frac{n}{L} = \frac{250}{5} = 50
Eşit dağıtım yönteminde her tabakadan (h), toplam örneklem hacminin tabaka sayısına oranı kadar birim seçilir.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation)
Soru 7Soru

Bir araştırmacı, ilgilendiği kitleyi büyüklükleri N1=4000N_1 = 4000, N2=4000N_2 = 4000 ve N3=2000N_3 = 2000 olan L=3L=3 tabakaya ayırmıştır. Önceki çalışmalardan elde edilen bilgilere göre, tabaka varyansları sırasıyla S12=100S_1^2 = 100, S22=100S_2^2 = 100 ve S32=400S_3^2 = 400 olarak tahmin edilmektedir.

Araştırmacı n=300n = 300 birimlik toplam örneklem hacmini eşit dağıtım (equal allocation) yöntemiyle tabakalara dağıtmaya karar vermiştir.

Buna göre, araştırmanın örneklem tasarımı ve sonuçları dikkate alındığında aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Araştırmacı eşit dağıtım yerine orantılı dağıtım (proportional allocation) kullansaydı, üçüncü tabakadan seçeceği örneklem hacmi 120 olurdu.

Cevap

Eşit dağıtım yerine orantılı dağıtım kullanıldığında üçüncü tabakadan seçilecek örneklem hacminin 120 olacağını iddia eden ifade yanlıştır; doğru değer 60 olmalıdır.
Orantılı dağıtım (proportional allocation) yönteminde bir tabakadan çekilecek örneklem hacmi, o tabakanın kitledeki ağırlığıyla orantılı olarak belirlenir. Formülü nh=n×(Nh/N)n_h = n \times (N_h/N) şeklindedir. Üçüncü tabakanın kitle büyüklüğü N3=2000N_3 = 2000 ve toplam kitle büyüklüğü N=10000N = 10000'dir. Orantılı dağıtım yapılsaydı üçüncü tabakadan seçilecek örneklem hacmi n3=300×(2000/10000)=60n_3 = 300 \times (2000/10000) = 60 olmalıydı. Verilen ifadede bu değerin 120 olduğu iddia edilmiştir; 120 değeri birinci ve ikinci tabakalara ait orantılı dağıtım hacmidir (300×0.4=120300 \times 0.4 = 120). Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Eşit dağıtım yöntemi ile her tabaka için örneklem hacmi hesaplanır.
nh=n/L=300/3=100n_h = n/L = 300/3 = 100 birim.
Eşit dağıtımda toplam örneklem hacmi tabaka sayısına eşit olarak bölünür.
2
Neyman dağıtımı için NhShN_h S_h değerleri hesaplanarak karşılaştırma yapılır.
S1=10,S2=10,S3=20S_1=10, S_2=10, S_3=20. Çarpımlar: N1S1=4000×10=40000N_1 S_1 = 4000 \times 10 = 40000, N2S2=4000×10=40000N_2 S_2 = 4000 \times 10 = 40000, N3S3=2000×20=40000N_3 S_3 = 2000 \times 20 = 40000. Tüm çarpımlar eşit olduğu için Neyman dağıtımı da 100,100,100100, 100, 100 sonucunu verir.
Seçeneklerdeki Neyman dağıtımı iddiasının doğruluğunu test etmek.
3
Orantılı dağıtım (proportional allocation) kullanıldığında üçüncü tabakadan alınacak örneklem hacmi hesaplanır.
n3=n×(N3/N)=300×(2000/10000)=300×0.2=60n_3 = n \times (N_3/N) = 300 \times (2000/10000) = 300 \times 0.2 = 60 birim.
Yanlış olan seçeneği matematiksel olarak ispatlamak.
4
Örnekleme kesirleri hesaplanarak karşılaştırılır.
f1=f2=100/4000=0.025f_1 = f_2 = 100/4000 = 0.025 iken f3=100/2000=0.05f_3 = 100/2000 = 0.05'tir. Dolayısıyla f3>f1f_3 > f_1.
Seçeneklerde yer alan örnekleme kesri iddiasının doğruluğunu test etmek.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım, Orantılı Dağıtım ve Neyman Dağıtımı Karşılaştırması
Soru 8Soru

Bir çevre sağlığı enstitüsü, büyük bir göl havzasındaki su kalitesini incelemek için havzayı coğrafi özelliklerine göre 5 farklı alt bölgeye (tabakaya) ayırmıştır. Her bir alt bölgedeki potansiyel numune alma noktası sayıları sırasıyla N1=400N_1 = 400, N2=300N_2 = 300, N3=500N_3 = 500, N4=200N_4 = 200 ve N5=100N_5 = 100 olarak belirlenmiştir. Toplamda n=150n = 150 adet su numunesi alınması planlanmaktadır.

Buna göre, araştırmacıların eşit dağıtım (equal allocation) yöntemini kullanması durumunda 4. alt bölgeden alması gereken numune sayısı kaçtır ve bu yöntemin orantılı dağıtıma (proportional allocation) tercih edilmesinin en temel teorik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 30 ; Her bir alt bölge (tabaka) için yapılacak tahminlerin eşit hassasiyete (güvenilirlikte) olmasının hedeflenmesi

Cevap

4. alt bölgeden 30 numune alınmalıdır ve tercih nedeni her tabaka için eşit hassasiyette tahmin elde etmektir.
Eşit dağıtım (equal allocation) yönteminde, toplam örneklem hacmi (nn) tabaka sayısına (LL) eşit olarak bölünür. Formül nh=nLn_h = \frac{n}{L} şeklindedir. Dolayısıyla 4. tabakadan alınacak numune sayısı n4=1505=30n_4 = \frac{150}{5} = 30 olmalıdır. Bu yöntemin en temel teorik kullanılma nedeni, her bir alt grubun (tabakanın) kendi istatistiksel sonuçlarının kitle büyüklüğünden bağımsız olarak aynı hata payına (eşit hassasiyete) sahip olmasının hedeflenmesidir.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen kitle parametrelerini ve örneklem değerlerini belirleme
Kitle büyüklüğü N=400+300+500+200+100=1500N = 400+300+500+200+100 = 1500, örneklem hacmi n=150n = 150, tabaka sayısı L=5L = 5 ve 4. tabaka büyüklüğü N4=200N_4 = 200 olarak belirlenir.
Hangi dağıtım formülünün kullanılacağını seçmek için değişkenlerin listelenmesi gerekir.
2
Eşit dağıtım (equal allocation) formülünü uygulama
nh=nLn_h = \frac{n}{L} formülünden n4=1505=30n_4 = \frac{150}{5} = 30 olarak hesaplanır.
Eşit dağıtımda her tabakadan kitledeki büyüklüklerine bakılmaksızın eşit sayıda numune çekilir.
3
Orantılı dağıtım değeriyle karşılaştırma yapma
Eğer orantılı dağıtım kullanılsaydı: n4=n×N4N=150×2001500=20n_4 = n \times \frac{N_4}{N} = 150 \times \frac{200}{1500} = 20 bulunacaktı.
Çeldirici seçeneklerde yer alan 20 değerinin hangi formülden geldiğini teyit etmek.
4
Yöntemin teorik tercih nedenini tanımlama
Eşit dağıtımın amacı, kitle ortalamasını minimum varyansla tahmin etmekten ziyade, her bir tabakanın (alt bölgenin) kendi bağımsız tahminini eşit güvenilirlikte (hassasiyette) yapabilmektir.
Küçük tabakaların (örneğin 5. bölge) örneklemde yetersiz temsil edilip yüksek varyanslı tahminler üretmesinin önüne geçilmek istenir.

Anahtar Kavram

Tabakalı örneklemede eşit dağıtım hesaplaması ve teorik uygulama amacı
Soru 9Soru

Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) uzmanları, ülkedeki işletmelerin yenilikçilik kapasitelerini ölçmek amacıyla tabakalı rastgele örnekleme tasarımı planlamaktadır. Kitle, işletme büyüklüklerine göre LL adet tabakaya ayrılmış ve her tabakadaki işletme sayısı (NhN_h) birbirinden farklı bulunmuştur (N1N2NLN_1 \neq N_2 \neq \dots \neq N_L).

Maliyetlerin her tabakada eşit olduğu varsayımı altında, uzmanlar toplam nn hacimli örneklemi tabakalara eşit dağıtım (nh=nLn_h = \frac{n}{L}) yöntemiyle paylaştırmıştır. Araştırma sonucunda, seçilen bu eşit dağıtım yönteminin kitle ortalamasını tahmin etmede optimum dağıtım (Neyman dağıtımı) ile tamamen aynı varyansı ürettiği ve maksimum etkinliğe ulaştığı matematiksel olarak ispatlanmıştır.

Buna göre, bu kitledeki tabaka varyansları (Sh2S_h^2) ile tabaka büyüklükleri (NhN_h) arasındaki teorik ilişki aşağıdakilerden hangisi ile ifade edilebilir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tabaka varyansları, tabaka büyüklüklerinin karesi ile ters orantılıdır.

Cevap

Tabaka varyanslarının, tabaka büyüklüklerinin karesi ile ters orantılı olduğu ifade
Neyman (optimum) dağıtımında örneklem, tabaka büyüklüğü ve tabaka standart sapmasının çarpımı (NhShN_h S_h) ile orantılı olarak dağıtılır. Eşit dağıtımın optimum olabilmesi için bu çarpımın tüm tabakalarda birbirine eşit (sabit) olması zorunludur. NhSh=CN_h S_h = C denkleminden Sh=C/NhS_h = C / N_h elde edilir. İki tarafın karesi alındığında tabaka varyansının (Sh2S_h^2), tabaka büyüklüğünün karesi (Nh2N_h^2) ile ters orantılı olduğu açıkça görülür.

Adım Adım Çözüm

1
Neyman dağıtımı (maliyetlerin eşit olduğu optimum dağıtım) formülünü yaz
nh=nNhShNiSin_h = n \frac{N_h S_h}{\sum N_i S_i}
Soruda eşit dağıtımın Neyman dağıtımı ile aynı sonucu verdiği belirtilmiştir.
2
Eşit dağıtım formülünü yaz
nh=nLn_h = \frac{n}{L}
Eşit dağıtımda toplam örneklem hacmi tabaka sayısına (L) bölünür.
3
İki formülü birbirine eşitleyerek ilişkiyi kur
nNhShNiSi=nL    NhSh=NiSiLn \frac{N_h S_h}{\sum N_i S_i} = \frac{n}{L} \implies N_h S_h = \frac{\sum N_i S_i}{L}
İki yöntemin aynı örneklem dağılımını vermesi için n_h değerlerinin birbirine eşit olması gerekir.
4
Elde edilen eşitliği analiz et
NhSh=Sabit (C)N_h S_h = \text{Sabit (C)} \implies Sh=CNhS_h = \frac{C}{N_h}
Eşitliğin sağ tarafı belirli bir kitle için h indisinden bağımsız bir sabittir. Bu, tabaka standart sapmasının tabaka büyüklüğü ile ters orantılı olduğunu gösterir.
5
Standart sapma ilişkisini varyansa dönüştür
Sh2=C2Nh2    Sh21Nh2S_h^2 = \frac{C^2}{N_h^2} \implies S_h^2 \propto \frac{1}{N_h^2}
Soru tabaka varyansları (Sh2S_h^2) ile tabaka büyüklükleri (NhN_h) arasındaki ilişkiyi sormaktadır. Her iki tarafın karesi alındığında varyansın, büyüklüğün karesiyle ters orantılı olduğu bulunur.

Anahtar Kavram

Optimum (Neyman) Dağıtım ve Eşit Dağıtım İlişkisi
Soru 10Soru

Bir eğitim araştırmacısı, 4 farklı coğrafi bölgedeki (tabaka) öğretmenlerin haftalık mesleki gelişim faaliyetlerine ayırdıkları ortalama süreyi tahmin etmek istemektedir. Bölgelerdeki öğretmen sayıları sırasıyla N1=1000N_1 = 1000, N2=2000N_2 = 2000, N3=3000N_3 = 3000 ve N4=4000N_4 = 4000 olarak belirlenmiştir.

Araştırmacı, her bir bölge için eşit düzeyde güvenilir (eşit duyarlılıkta) tahminler elde etmek amacıyla, toplam n=240n = 240 öğretmenden oluşan örneklemini eşit dağıtım (equal allocation) yöntemiyle tabakalara dağıtmıştır.

Yapılan araştırma sonucunda bölgelerdeki öğretmenlerin haftalık ortalama mesleki gelişim süreleri sırasıyla yˉ1=40\bar{y}_1 = 40, yˉ2=30\bar{y}_2 = 30, yˉ3=50\bar{y}_3 = 50 ve yˉ4=20\bar{y}_4 = 20 saat olarak hesaplanmıştır.

Buna göre, 4. bölgeden seçilen örneklem hacmi (n4n_4) ve tüm kitle için mesleki gelişim süresi ortalamasının yansız tahmini (yˉst\bar{y}_{st}) sırasıyla aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: n4=60;yˉst=33n_4 = 60 \quad ; \quad \bar{y}_{st} = 33

Cevap

4. bölgeden seçilen örneklem hacmi 60 ve kitle ortalamasının yansız tahmini 33 saat olarak hesaplanır.
Soruda eşit dağıtım yapıldığı belirtildiği için, her tabakadan alınacak örneklem hacmi toplam örneklem hacminin tabaka sayısına bölümüdür (240/4=60240/4 = 60). Kitle ortalamasının tahmini için ise tabakaların kitledeki gerçek ağırlıkları (1000/10000=0.11000/10000 = 0.1, vb.) ile tabaka ortalamaları çarpılarak toplanmalıdır. Bu işlem (0.1×40)+(0.2×30)+(0.3×50)+(0.4×20)(0.1 \times 40) + (0.2 \times 30) + (0.3 \times 50) + (0.4 \times 20) şeklinde yapıldığında sonuç 33 çıkar.

Adım Adım Çözüm

1
Eşit dağıtım (equal allocation) yöntemine göre 4. tabakadan (bölgeden) seçilecek örneklem hacmini hesaplayın.
nh=nLn_h = \frac{n}{L} formülünden n4=2404=60n_4 = \frac{240}{4} = 60 olarak bulunur.
Soruda eşit duyarlılık sağlamak amacıyla eşit dağıtım yapıldığı açıkça belirtilmiştir. Bu yöntemde toplam örneklem hacmi tabaka sayısına eşit bölünür.
2
Her bir tabakanın kitle içindeki ağırlığını (WhW_h) hesaplayın.
Toplam kitle N=1000+2000+3000+4000=10000N = 1000+2000+3000+4000 = 10000. Ağırlıklar: W1=0.1W_1 = 0.1, W2=0.2W_2 = 0.2, W3=0.3W_3 = 0.3, W4=0.4W_4 = 0.4 olarak bulunur.
Tabakalı örneklemede kitle ortalamasının yansız tahmini için her tabaka ortalamasının, o tabakanın kitledeki ağırlığı ile çarpılması gerekir.
3
Kitle ortalamasının yansız tahminini (yˉst\bar{y}_{st}) hesaplayın.
yˉst=Whyˉh=(0.1×40)+(0.2×30)+(0.3×50)+(0.4×20)=4+6+15+8=33\bar{y}_{st} = \sum W_h \bar{y}_h = (0.1 \times 40) + (0.2 \times 30) + (0.3 \times 50) + (0.4 \times 20) = 4 + 6 + 15 + 8 = 33 elde edilir.
Örneklem eşit dağıtılmış olsa bile (her tabakadan 60 kişi), tabakaların kitledeki büyüklükleri farklı olduğu için elde edilen örneklem kendi kendine ağırlıklandıran (self-weighting) bir yapıda değildir. Bu nedenle basit aritmetik ortalama kullanılamaz.

Anahtar Kavram

Tabakalı rastgele örneklemede eşit dağıtım (Equal Allocation) kavramı ve ağırlıklandırılmış kitle ortalaması tahmini.
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 11Soru

Bir araştırmacı, büyüklükleri birbirinden oldukça farklı olan (N1N2N3N4N_1 \neq N_2 \neq N_3 \neq N_4) L=4L=4 tabakadan oluşan bir kitle üzerinde tabakalı rastgele örnekleme uygulayarak toplam n=120n=120 birimlik bir örneklem seçecektir. Kitleye ilişkin ön bilgilere göre, tabaka içi varyansların (Sh2S_h^2) tüm tabakalarda birbirine yaklaşık olarak eşit olduğu bilinmektedir. SKD (Sonlu Kitle Düzeltme) çarpanının etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.

Araştırmacının temel amacı kitle ortalamasını tahmin etmekten ziyade, **her bir tabakanın kendi ortalamasını (Yˉh\bar{Y}_h) aynı kesinlik derecesiyle (yaklaşık olarak eşit varyansla)** tahmin etmektir.

Buna göre, araştırmacının kullanması gereken örneklem dağıtım yöntemi ve bu yöntemin kitle ortalamasının (Yˉ\bar{Y}) tahmin varyansı üzerindeki etkisi aşağıdakilerin hangisinde doğru ifade edilmiştir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Her tabakadan nh=30n_h = 30 birim seçilerek eşit dağıtım uygulanmalıdır; ancak bu tasarımda kitle ortalamasının tahmin varyansı, orantılı dağıtıma kıyasla daha yüksek olacaktır.

Cevap

Araştırmacının her tabaka ortalamasını eşit kesinlikte tahmin edebilmesi için eşit dağıtım uygulaması (her tabakadan 30 birim seçmesi) gerekir; ancak bu durum kitle ortalamasının tahmin varyansını artırır.
Tabaka içi varyanslar (Sh2S_h^2) eşitken, tabaka ortalamalarının varyanslarının (V(yˉh)Sh2/nhV(\bar{y}_h) \approx S_h^2 / n_h) eşit olması için her tabakadan çekilen birim sayısının (nhn_h) birbirine eşit olması gerekir. Bu nedenle nh=120/4=30n_h = 120/4 = 30 olacak şekilde eşit dağıtım uygulanmalıdır. Ancak NhN_h değerleri (ve dolayısıyla WhW_h ağırlıkları) farklı olduğu için kitle ortalamasını tahmin etmede orantılı dağıtım daha küçük varyans verir; eşit dağıtım tercih edildiğinde araştırmacı kitle ortalamasının varyansında orantılı dağıtıma göre bir artış yaşar.

Adım Adım Çözüm

1
Tabaka ortalamasının varyans formülünü analiz et.
V(yˉh)Sh2nhV(\bar{y}_h) \approx \frac{S_h^2}{n_h} formülü elde edilir.
Her tabakanın ortalamasının aynı kesinlik derecesiyle (eşit varyansla) tahmin edilmesi hedeflenmektedir.
2
Tabaka varyanslarının eşitliğinden hareketle nhn_h değerlerini belirle.
Sh2S_h^2 değerleri tüm tabakalarda eşit olduğundan, V(yˉh)V(\bar{y}_h) değerlerinin eşit olması için nhn_h değerlerinin de eşit olması gerektiği bulunur (nh=120/4=30n_h = 120 / 4 = 30).
Varyansların eşitlenmesi için tek çözüm, eşit örneklem büyüklükleri (eşit dağıtım) kullanmaktır.
3
Eşit dağıtımın kitle ortalamasının varyansına olan etkisini değerlendir.
Tabaka büyüklükleri (NhN_h) birbirinden farklı olduğu için eşit dağıtım kullanıldığında kitle ortalamasının tahmin varyansı (V(yˉst)V(\bar{y}_{st})), orantılı dağıtıma kıyasla daha büyük çıkacaktır.
Tabaka varyansları eşitken kitle ortalamasının varyansını minimize eden asıl yöntem orantılı dağıtımdır.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation) Özellikleri ve Etkinlik Kıyaslaması
Soru 12Soru

Bir araştırmacı, kitle büyüklüğü N=6000N=6000 olan bir kitleyi L=3L=3 tabakaya ayırmıştır. Araştırmacı, kitle ortalamasını tahmin etmek amacıyla n=120n=120 hacimli bir örneklemi eşit dağıtım (equal allocation) yöntemiyle tabakalara dağıtmıştır. Tabakalara ait kitle büyüklükleri (NhN_h), standart sapmalar (ShS_h) ve çalışma sonucunda elde edilen örneklem ortalamaları (yˉh\bar{y}_h) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Tabaka (hh)Kitle Büyüklüğü (NhN_h)Standart Sapma (ShS_h)Örneklem Ortalaması (yˉh\bar{y}_h)
130001050
220001560
310003090

Buna göre, uygulanan örnekleme tasarımı ve tahmin süreciyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tüm tabakalar için NhShN_h \cdot S_h çarpımları eşit olduğundan, eşit dağıtım yöntemi varyansı minimum yapan Neyman dağıtımı ile aynı örneklem dağılımını sağlamıştır ve kitle ortalamasının yansız tahmini 6060'tır.

Cevap

Eşit dağıtım yönteminin bu özel kitlede optimum dağıtımla aynı sonucu verdiğini ve kitle ortalaması tahmininin doğru hesaplandığını belirten seçenek doğrudur.
Verilen problemde her bir tabaka için Kitle Büyüklüğü (NhN_h) ile Standart Sapmanın (ShS_h) çarpımı hesaplandığında hepsinin 3000030000'e eşit olduğu görülür. Optimum (Neyman) dağıtım formülünde örneklem payları bu çarpımla orantılıdır; çarpımlar eşit olduğunda Neyman dağıtımı doğal olarak tabakalara eşit pay dağıtır. Bu nedenle eşit dağıtım varyansı minimize eder. Ayrıca yˉst\bar{y}_{st} formülüyle hesaplanan yansız ortalama tahmini 0,5(50)+0,33(60)+0,16(90)=600,5(50) + 0,33(60) + 0,16(90) = 60 olarak doğru verilmiştir.

Adım Adım Çözüm

1
Eşit dağıtıma göre her tabakadan çekilen örneklem hacmini (nhn_h) hesapla.
n1=n2=n3=120/3=40n_1 = n_2 = n_3 = 120 / 3 = 40 birim.
Eşit dağıtım kuralı gereği toplam örneklem hacmi tabaka sayısına eşit olarak paylaştırılır.
2
Kitle ortalamasının yansız tahmini için tabaka ağırlıklarını (WhW_h) bul ve yˉst=Whyˉh\bar{y}_{st} = \sum W_h \bar{y}_h formülünü uygula.
W1=3000/6000=1/2W_1 = 3000/6000 = 1/2, W2=2000/6000=1/3W_2 = 2000/6000 = 1/3, W3=1000/6000=1/6W_3 = 1000/6000 = 1/6. Ortalama: (1/2×50)+(1/3×60)+(1/6×90)=25+20+15=60(1/2 \times 50) + (1/3 \times 60) + (1/6 \times 90) = 25 + 20 + 15 = 60.
Tabakalı örneklemede yansız kitle ortalaması tahmini, tabaka örneklem ortalamalarının kitledeki tabaka büyüklükleriyle ağırlıklandırılmasıyla bulunur.
3
Her tabaka için Neyman dağıtım paylarını (NhShN_h \cdot S_h) hesapla ve orantılı dağıtımla karşılaştır.
Neyman için: 3000×10=300003000 \times 10 = 30000; 2000×15=300002000 \times 15 = 30000; 1000×30=300001000 \times 30 = 30000. Tüm çarpımlar eşittir. Orantılı dağıtım için 1. tabaka: 120×(3000/6000)=60120 \times (3000/6000) = 60.
Seçeneklerdeki Neyman ve orantılı dağıtım kıyaslamalarının teorik doğruluğunu test etmek.
4
Elde edilen verileri analiz ederek seçenekleri değerlendir.
NhShN_h \cdot S_h sabit olduğundan optimum (Neyman) dağıtım formülü nh=n/Ln_h = n/L sonucunu verir. Eşit dağıtım bu durumda varyansı minimize eder.
Neyman dağıtım formülündeki pay kısımlarının eşit olması, bu özel kitle parametreleri altında eşit dağıtımın matematiksel olarak optimum olduğunu kanıtlar.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtımda Ağırlıklandırma ve Optimum Dağıtıma İndirgenme Şartları
Tahmini Süre:2m 30s
Soru 13Soru

Bir elektronik cihaz üreticisi, fabrikada üretilen bileşenlerin dayanıklılık sürelerini tahmin etmek amacıyla üretim hatlarını kapasitelerine göre L=3L=3 tabakaya ayırmıştır. Tabakaların toplam kitle içindeki büyüklük ağırlıkları sırasıyla W1=0,20W_1 = 0,20, W2=0,30W_2 = 0,30 ve W3=0,50W_3 = 0,50 olarak belirlenmiştir. Geçmiş çalışmalardan, tüm tabakalarda dayanıklılık süresi varyanslarının birbirine eşit olduğu ve S2S^2 değerine sahip olduğu bilinmektedir.

İstatistik birimi, sonlu kitle düzeltme çarpanını (SKD) ihmal ederek nn hacimli bir örneklemi tabakalara eşit dağıtım yöntemiyle tahsis etmiştir.

Buna göre, kitle ortalaması tahmin edicisinin eşit dağıtımdaki varyansının (Ves¸itV_{e\c{s}it}), aynı örneklem hacmiyle orantılı dağıtım kullanılsaydı elde edilecek varyansa (VorantılıV_{orant\imath l\imath}) oranı (Ves¸itVorantılı)\left( \frac{V_{e\c{s}it}}{V_{orant\imath l\imath}} \right) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1,14

Cevap

1,14
Eşit dağıtımda tabakalara düşen örneklem hacmi nh=n/Ln_h = n/L formülüyle belirlenir. Bu durumda tabakalı kitle ortalamasının varyansı, tabaka varyansları eşit (S2S^2) kabul edildiğinde V=LS2nWh2V = \frac{L \cdot S^2}{n} \sum W_h^2 şekline dönüşür. Orantılı dağıtımda ise aynı koşullar altında varyans S2n\frac{S^2}{n} olur. Değerler yerine konulduğunda; eşit dağıtımın varyansı 3S2n(0,22+0,32+0,52)=1,14S2n\frac{3 \cdot S^2}{n} \cdot (0,2^2 + 0,3^2 + 0,5^2) = 1,14 \frac{S^2}{n} olarak bulunur. İki değerin birbirine oranı (1,14/1,001,14 / 1,00) doğrudan 1,14 sonucunu verir. Bu durum, tabaka ağırlıkları birbirinden uzaklaştıkça eşit dağıtımın orantılı dağıtıma kıyasla daha büyük varyans (daha düşük etkinlik) ürettiğini gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
Eşit dağıtım yöntemi (nh=n/Ln_h = n/L) için varyans formülünü oluşturma.
Ves¸it(yˉst)=Wh2Sh2nh=Wh2S2n/3=3S2nWh2V_{e\c{s}it}(\bar{y}_{st}) = \sum W_h^2 \frac{S_h^2}{n_h} = \sum W_h^2 \frac{S^2}{n/3} = \frac{3S^2}{n} \sum W_h^2
Tabakalardaki varyanslar eşit (S2S^2) ve her tabakadan seçilen örneklem hacmi eşit (n/3n/3) olduğundan ortak çarpanlar paranteze alınır.
2
Tabaka ağırlıklarının kareleri toplamını hesaplama ve formülde yerine koyma.
Wh2=0,202+0,302+0,502=0,04+0,09+0,25=0,38\sum W_h^2 = 0,20^2 + 0,30^2 + 0,50^2 = 0,04 + 0,09 + 0,25 = 0,38. Dolayısıyla Ves¸it=3S2n(0,38)=1,14S2nV_{e\c{s}it} = \frac{3S^2}{n} (0,38) = 1,14 \frac{S^2}{n}.
Varyans formülünün katsayısını belirlemek için verilen ağırlık büyüklükleri işleme sokulur.
3
Orantılı dağıtım yöntemi (nh=nWhn_h = n \cdot W_h) için varyans formülünü oluşturma.
Vorantılı(yˉst)=Wh2Sh2nh=Wh2S2nWh=S2nWh=S2n1=S2nV_{orant\imath l\imath}(\bar{y}_{st}) = \sum W_h^2 \frac{S_h^2}{n_h} = \sum W_h^2 \frac{S^2}{n W_h} = \frac{S^2}{n} \sum W_h = \frac{S^2}{n} \cdot 1 = \frac{S^2}{n}
Orantılı dağıtımda varyans, tabaka varyansları eşit olduğunda doğrudan rastgele örnekleme varyansına basitleşir.
4
İki varyansı birbirine oranlayarak sonucu bulma.
Ves¸itVorantılı=1,14S2/nS2/n=1,14\frac{V_{e\c{s}it}}{V_{orant\imath l\imath}} = \frac{1,14 S^2 / n}{S^2 / n} = 1,14
İstenen etkinlik karşılaştırması oranı hesaplanmış olur.

Anahtar Kavram

Eşit dağıtım ile orantılı dağıtımın etkinlik (varyans) karşılaştırması
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 14Soru

Bir Tarım Reformu Genel Müdürlüğü, tarımsal destekleme ödemelerinin etkinliğini ölçmek amacıyla üreticileri işletme büyüklüklerine göre 'Küçük', 'Orta', 'Büyük' ve 'Çok Büyük' olmak üzere dört farklı tabakaya ayırmıştır. Bu tabakalardaki üretici sayıları (NhN_h) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

İşletme BüyüklüğüÜretici Sayısı (NhN_h)
Küçük1.5001.500
Orta2.5002.500
Büyük4.0004.000
Çok Büyük2.0002.000
**Toplam (NN)****10.00010.000**

Genel Müdürlük, toplam n=600n=600 üreticiden oluşan bir örneklem çekmeye karar vermiştir. Örneklem birimlerinin tabakalara dağıtımında Eşit Dağıtım (Equal Allocation) yöntemi kullanıldığına göre, 'Büyük' ölçekli işletmelerin bulunduğu tabakadan seçilmesi gereken örneklem birimi sayısı kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 150150

Cevap

Eşit dağıtım yöntemi kullanıldığı için 'Büyük' ölçekli işletmelerin bulunduğu tabakadan 150150 birim seçilmelidir.
Eşit dağıtım (Equal Allocation) yönteminde, her tabakadan seçilecek örneklem hacmi (nhn_h), toplam örneklem hacminin (nn) tabaka sayısına (LL) bölünmesiyle hesaplanır. Bu yöntemde tabakaların kitle içindeki büyüklükleri veya varyansları dikkate alınmaz. Dolayısıyla 600/4=150600 / 4 = 150 sonucu her tabaka için sabittir.

Adım Adım Çözüm

1
Tabaka sayısının (LL) belirlenmesi
L=4L = 4
Soruda 'Küçük', 'Orta', 'Büyük' ve 'Çok Büyük' olmak üzere 4 farklı tabaka tanımlanmıştır.
2
Eşit dağıtım formülünün uygulanması
nh=nL=6004=150n_h = \frac{n}{L} = \frac{600}{4} = 150
Eşit dağıtım yönteminde, tabakalardaki birim sayılarına (NhN_h) bakılmaksızın toplam örneklem hacmi (nn) tabaka sayısına (LL) eşit olarak paylaştırılır.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation) Formülü
Tahmini Süre:1m 15s
Soru 15Soru

Bir kamu kurumu, personelin dijital yetkinliklerini ölçmek amacıyla bir araştırma planlamaktadır. Kurum personeli; Yönetim, Teknik ve Destek olmak üzere üç farklı tabakaya ayrılmıştır. Tabaka büyüklükleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Tabaka (Personel Grubu)Kitle Büyüklüğü (NhN_h)
Yönetim500
Teknik1500
Destek1000
**Toplam (NN)**3000

Araştırma için toplam örneklem hacmi n=240n = 240 olarak belirlenmiş olup örneklemin tabakalara dağıtımında eşit dağıtım (equal allocation) yöntemi kullanılacaktır.

Buna göre, 'Teknik' personel tabakasından seçilmesi gereken örneklem birimi sayısı (nhn_h) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 80

Cevap

Her bir tabakadan seçilmesi gereken örneklem birimi sayısı 80'dir.
Eşit dağıtım yönteminde, toplam örneklem hacmi (nn) tabaka sayısına (LL) eşit olarak paylaştırılır. Bu yöntemde her tabakadan seçilecek birim sayısı nh=n/Ln_h = n/L formülü ile hesaplanır. Soruda n=240n=240 ve L=3L=3 olarak verildiğinden, her tabakadan 240/3=80240 / 3 = 80 birim seçilmelidir.

Adım Adım Çözüm

1
Tabaka sayısının (LL) belirlenmesi
L=3L = 3 (Yönetim, Teknik, Destek)
Eşit dağıtım formülünde payda olarak kullanılacak tabaka sayısını belirlemek gerekir.
2
Eşit dağıtım formülünün uygulanması
nh=nLn_h = \frac{n}{L} formülü kullanılır.
Eşit dağıtımda tabaka büyüklüklerine bakılmaksızın her tabakadan aynı sayıda birim seçilir.
3
Verilen değerlerin formüle yerleştirilmesi ve hesaplama
nh=2403=80n_h = \frac{240}{3} = 80
Toplam örneklem hacmi olan 240 birim, 3 tabaka arasında eşit paylaştırılır.

Anahtar Kavram

Eşit Dağıtım (Equal Allocation)
Tahmini Süre:45s