הורד את ספר הקורס
Transcription
הורד את ספר הקורס
1 סטודנטים יקרים לפניכם ספר תרגילים בקורס הסקה סטטיסטית .הספר הוא חלק מקורס חדשני וראשון מסוגו בארץ בנושא זה ,המועבר ברשת האינטרנט .On-line הקורס באתר כולל פתרונות מלאים לספר התרגילים ,וכן את התיאוריה הרלוונטית לכל נושא ונושא. הקורס כולו מוגש בסרטוני וידאו המלווים בהסבר קולי ,כך שאתם רואים את התהליכים בצורה מובנית ,שיטתית ופשוטה ,ממש כפי שנעשה בשיעור פרטי ,לדוגמה לחצו כאן. את הקורס בנה מר ברק קנדל ,מרצה מבוקש במוסדות אקדמיים שונים ובעל ניסיון עתיר בהוראת המקצוע. אז אם אתם עסוקים מידי בעבודה ,סובלים מלקויות למידה ,רוצים להצטיין או פשוט אוהבים ללמוד בשקט בבית ,אנחנו מזמינים אתכם לחוויית לימודים יוצאת דופן וחדשה לחלוטין ,היכנסו עכשיו לאתר .www.gool.co.il אנו מאחלים לכם הצלחה מלאה בבחינות צוות האתר GooL גּול זה ּבּולּ .בשבילך! לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 2 תוכן פרק - 1הסקה סטטיסטית -הקדמה 4................ ................................ ................................ ................................ פרק - 2התפלגות הדגימה 7........................... ................................ ................................ ................................ ממוצע המדגם ומשפט הגבול המרכזי 7.......................................... ................................ ................................ התפלגות סכום תצפיות המדגם ומשפט הגבול המרכזי 61................... ................................ ................................ התפלגות מספר ההצלחות במדגם -הקרוב הנורמלי להתפלגות הבינומית 02........................... ................................ התפלגות פרופורציית ההצלחות במדגם 02..................................... ................................ ................................ פרק - 3אי שוויונים הסתברותיים 03............... ................................ ................................ ................................ פרק - 4מושגים בסיסיים באמידה 03................ ................................ ................................ ................................ פרק - 5רווח סמך לתוחלת (ממוצע האוכלוסייה) 03............................ ................................ ................................ רווח סמך כששונות האוכלוסייה ידועה 93...................................... ................................ ................................ קביעת גודל מדגם באמידת תוחלת עם שונות אוכלוסייה ידועה 61........................................ ................................ רווח סמך לתוחלת (ממוצע האוכלוסייה) כששונות האוכלוסייה אינה ידועה 63........................ ................................ פרק - 6רווח סמך לפרופורציה 55................... ................................ ................................ ................................ קביעת גודל מדגם באמידת פרופורציה 25...................................... ................................ ................................ פרק - 7רווח סמך להפרש פרופורציות 63......................................... ................................ ................................ פרק - 8רווח סמך להפרש תוחלות ממדגמים בלתי תלויים 65................. ................................ ................................ כששונויות האוכלוסייה ידועות 12................ ................................ ................................ ................................ כששונויות האוכלוסייה אינן ידועות אך שוות 15.............................. ................................ ................................ פרק - 3רווח סמך לתוחלת ההפרש במדגם מזווג 73............................. ................................ ................................ פרק - 13רווח סמך לשונות וסטיית תקן 70........................................ ................................ ................................ פרק - 11תרגול מסכם ברווחי סמך 78.............. ................................ ................................ ................................ פרק - 13בדיקת השערות כללית 83................. ................................ ................................ ................................ פרק - 10בדיקת השערות על פרמטרים 83........................................ ................................ ................................ הקדמה 53............. ................................ ................................ ................................ ................................ טעויות בבדיקת השערות 30....................... ................................ ................................ ................................ פרק - 14בדיקת השערות על תוחלת (ממוצע) 34................................ ................................ ................................ כאשר שונות האוכלוסיה ידועה 36............... ................................ ................................ ................................ סיכוי לטעויות ועוצמה כאשר שונות האוכלוסייה ידועה 33................. ................................ ................................ קביעת גודל מדגם כששונות האוכלוסיה ידועה 621.......................... ................................ ................................ מובהקות התוצאה ( ) p-valueבבדיקת השערות על תוחלת עם שונות ידועה 623................ ................................ בדיקת השערות על תוחלת (ממוצע) כאשר שונות האוכלוסייה אינה ידועה 666....................... ................................ מובהקות התוצאה ( ) p-valueבבדיקת השערות על תוחלת עם שונות אוכלוסייה לא ידועה 663............................. הקשר בין רווח סמך לבדיקת השערות על תוחלת 609...................... ................................ ................................ פרק - 15בדיקת השערות על פרופורציה 136..................................... ................................ ................................ התהליך 601.......... ................................ ................................ ................................ ................................ סיכוי לטעויות ועוצמה 692........................ ................................ ................................ ................................ לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 3 קביעת גודל מדגם 692.............................. ................................ ................................ ................................ מובהקות התוצאה 695.............................. ................................ ................................ ................................ פרק - 16בדיקת השערות על הפרש פרופורציות 143........................... ................................ ................................ פרק - 17בדיקת השערות על הפרש תוחלות במדגמים בלתי תלויים 146................................... ................................ כשהשונויות של האוכלוסייה ידועות 661....................................... ................................ ................................ כששונויות האוכלוסיה לא ידועות ומניחים שהן שוות 622.................. ................................ ................................ פרק - 18בדיקת השערות על תוחלת ההפרשים במדגמים מזווגים (תלויים) 154......................... ................................ בדיקת השערות למדגמים מזווגים 626.......... ................................ ................................ ................................ פרק - 13הקשר בין רווח סמך לבדיקת השערות על הפרש תוחלות 163.................................... ................................ פרק -33בדיקת השערות על שונויות 164.......... ................................ ................................ ................................ בדיקת השערות על שונות האוכלוסייה כאשר התוחלת לא ידועה 616................................... ................................ בדיקת השערות על שתי שונויות 615........... ................................ ................................ ................................ פרק -31שאלות מסכמות בבדיקת השערות על פרמטרים 174................. ................................ ................................ שאלות מסכמות בבדיקת השערות על פרמטרים 676......................... ................................ ................................ שאלות מסכמות בסגנון רב ברירה ( אמריקאיות) על בדיקת השערות 656.............................. ................................ פרק -33מבחנים אפרמטריים 137................... ................................ ................................ ................................ פרק - 30מדדי קשר -מדד הקשר הלינארי (פירסון) 336...................... ................................ ................................ פרק - 34מדדי קשר -רגרסיה ליניארית 314..................................... ................................ ................................ פרק - 35ניתוח שונות חד כיוונית 317.............. ................................ ................................ ................................ לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 4 פרק - 1הסקה סטטיסטית -הקדמה רקע: אוכלוסייה – קבוצה שאליה מפנים שאלה מחקרית. למשל ,חברת תרופות שמעוניינת לפתח תרופה למחלת הסוכרת מתעניינת באוכלוסיית חולי הסוכרת בעולם. מדגם – חלק מתוך האוכלוסייה. למשל ,אם נדגום באקראי 11אנשים מתוך חולי הסוכרת אז זהו מדגם מתוך אוכלוסיית חולי הסוכרת. במקרים רבים אין אפשרות לחקור את כל האוכלוסייה כיוון שאין גישה לכולה ,היא גדולה מידי , אנו מוגבלים בזמן ובאמצעים טכניים ולכן מבצעים מדגם במטרה לבצע הסקה סטטיסטית מהמדגם לאוכלוסייה. הדגימה בקורס תהייה דגימה מקרית הכוונה לדגימה שבה לכל תצפית באוכלוסייה יש את אותו סיכויי להיכלל במדגם. סטטיסטי – גודל המחושב על המדגם. פרמטר – גודל המתאר את האוכלוסייה. הסימונים לפרמטר וסטטיסטי הם שונים למשל: סטטיסטי (מדגם) ממוצע פרמטר (אוכלוסייה) X p פרופורציה (שכיחות יחסית) P פרמטר הוא גודל קבוע גם אם אנו לא יודעים אותו סטטיסטי הוא משתנה ממדגם למדגם ולכן יש לו התפלגות הנקראת התפלגות הדגימה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 5 דוגמה (פתרון בהקלטה): 52%מאזרחי המדינה תומכים בהצעת החוק של חבר כנסת מסוים .הוחלט לדגום 511אזרחים ומתוכם לבדוק מהו אחוז התומכים בהצעת החוק. א .מי האוכלוסייה? ב .מה המשתנה? ג .מה הפרמטרים? ד .מהו גודל המדגם? ה .מהו הסטטיסטי שמתכננים להוציא מהמדגם? ו .האם הפרמטר או הסטטיסטי הוא משתנה מקרי? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 6 תרגילים : .1מתוך כלל הסטודנטים במכללה שסיימו סטטיסטיקה א נדגמו שני סטודנטים .נתון שממוצע הציונים של כלל הסטודנטים היה 87עם סטיית תקן של .12 א .מי האוכלוסייה? ב .מה המשתנה? ג .מהם הפרמטרים? ד .מהו גודל המדגם? .5להלן התפלגות מספר מקלטי הטלוויזיה למשפחה בישוב "העוגן". נגדיר את xלהיות מספר המקלטים של משפחה אקראית. מתכננים לדגום מאוכלוסיה זו 4משפחות ולהתבונן בממוצע מספר מקלטי הטלוויזיה במדגם. מספר המשפחות מספר מקלטים 21 1 521 1 021 5 011 0 21 4 סך הכול N 1000 א .מיהי האוכלוסייה ומהו המשתנה הנחקר? ב .מהו הסטטיסטי שיילקח מהמדגם ומה סימונו? .0נתון כי 51%מהשכירים במדינה הם אקדמאיים .נבחרו באקראי 11שכירים באותה אוכלוסייה ומתכננים לפרסם את מספר האקדמאיים שנדגמו. א .מהי האוכלוסייה ? ב .מה המשתנה באוכלוסייה? ג .מהם הפרמטרים? ד .מהו הסטטיסטי? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 7 פרק - 2התפלגות הדגימה ממוצע המדגם ומשפט הגבול המרכזי רקע: x i x בפרק זה נדון בהתפלגות של ממוצע המדגם : n מכיוון שממדגם למדגם אנו יכולים לקבל ממוצע מדגם שונה ,אזי ממוצע המדגם הוא משתנה מקרי ויש לו התפלגות. גדלים המתארים התפלגות כלשהי או אוכלוסייה כלשהי נקראים פרמטרים .להלן רשימה של פרמטרים החשובים לפרק זה: ממוצע האוכלוסייה נסמן ב ( נקרא גם תוחלת ). שונות אוכלוסייה נסמן ב. 2 - סטיית תקן של אוכלוסייה. : א .תכונות התפלגות ממוצע כל ממוצעי המדגם האפשריים שווה לממוצע האוכלוסייה: E( x ) x שונות כל ממוצעי המדגם האפשריים שווה לשונות האוכלוסייה מחולק ב . n-תכונה זו נכונה רק במדגם מקרי: 2 V (x ) 2 x n יש יחס הפוך בין גודל המדגם לבין שונות ממוצעי המדגם. אם נוציא שורש לשונות נקבל סטיית תקן של ממוצע המדגם שנקראת גם טעות תקן: n 2 n (x) דוגמה( :פתרון בהקלטה) השכר הממוצע במשק הינו ₪ 0111עם סטיית תקן של .4111דגמו באקראי 52עובדים. א .מי אוכלוסיית המחקר? מהו המשתנה הנחקר? ב .מהם הפרמטרים של האוכלוסייה? ג .מה התוחלת ומהי סטית התקן של ממוצע המדגם? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 8 ב .דגימה מהתפלגות נורמאלית אם נדגום מתוך אוכלוסייה שהמשתנה בה מתפלג נורמאלית עם ממוצע ושונות 2ממוצע המדגם גם יתפלג נורמאלית: ) 2 n x ~ N ( , x Zx n דוגמה( :פתרון בהקלטה) משקל תינוק ביום היוולדו מתפלג נורמאלית עם ממוצע 0411גרם וסטיית תקן של 411גרם. מה ההסתברות שבמדגם של 4תינוקות אקראיים בעת הולדתם המשקל הממוצע של התינוקות יהיה מתחת ל 0.2-ק"ג? ג .משפט הגבול המרכזי אם אוכלוסייה מתפלגת כלשהו עם ממוצע ושונות 2אזי עבור מדגם מספיק גדול ( ) n 30 2 ממוצע המדגם מתפלג בקירוב נורמאלית ) n . x ~ N (, דוגמה( :פתרון בהקלטה) משקל חפיסת שוקולד בקו ייצור מתפלג עם ממוצע 111גרם וסטיית תקן של 4גרם. דגמו מקו הייצור 03חפיסות שוקולד אקראיות. מה ההסתברות שהמשקל הממוצע של חפיסות השוקולד שנדגמו יהיה מתחת ל 115גרם? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 9 תרגילים : .1מתוך כלל הסטודנטים במכללה שסיימו סטטיסטיקה א נדגמו שני סטודנטים .נתון שממוצע הציונים של כלל הסטודנטים היה 87עם סטיית תקן של .12 א .מי האוכלוסייה? ב .מה המשתנה? ג .מהם הפרמטרים? ד .מהו גודל המדגם? ה .מהו תוחלת ממוצע המדגם? ו .מהי טעות התקן? .5להלן התפלגות מספר מקלטי הטלוויזיה למשפחה בישוב מסוים: מספר המשפחות מספר מקלטים 211 0 5211 1 0211 2 0111 3 211 4 סך הכול N 10000 נגדיר את xלהיות מספר המקלטים של משפחה אקראית. א .בנו את פונקצית ההסתברות של .x ב .חשבו את התוחלת ,השונות וסטיית התקן של .x ג .אם נדגום 4משפחות מהישוב עם החזרה מה תהיה התוחלת ,מהי השונות ומהי סטיית התקן של ממוצע המדגם? .0אם נטיל קובייה פעמיים ונתבונן בממוצע התוצאות שיתקבלו ,מה תהיה התוחלת ומה תהיה סטיית התקן של ממוצע זה? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 11 .4משקל תינוק ביום היוולדו מתפלג נורמאלית עם ממוצע 0411גרם וסטיית תקן של 411גרם א .מה ההסתברות שתינוק אקראי בעת הלידה ישקול פחות מ 0711-גרם? נתון כי ביום מסוים נולדו 4תינוקות. ב .מה ההסתברות שהמשקל הממוצע שלהם יעלה על 4ק"ג ? ג .מה ההסתברות שהמשקל הממוצע של התינוקות יהיה מתחת ל 5.2-ק"ג? ד .מה ההסתברות שהמשקל הממוצע של התינוקות יהיה רחוק מהתוחלת בלא יותר מ21- גרם? ה .הסבירו ללא חישוב כיצד התשובה לסעיף הקודם הייתה משתנה אם היה מדובר על יותר מ- 4תינוקות? .2הגובה של המתגייסים לצה"ל מתפלג נורמאלית עם תוחלת של 182ס"מ וסטיית תקן של 11 ס"מ .ביום מסוים התגייסו 13חיילים. א .מה ההסתברות שהגובה הממוצע שלהם יהיה לפחות 101ס"מ? ב .מה ההסתברות שהגובה הממוצע שלהם יהיה בדיוק 171ס"מ? ג .מה ההסתברות שהגובה הממוצע שלהם יסטה מתחולת הגבהים בפחות מ 2-ס"מ? ד .מהו הגובה שבהסתברות של 01%הגובה הממוצע של המדגם יהיה נמוך ממנו? .3הזמן הממוצע שלוקח לאדם להגיע לעבודתו 01דקות עם שונות של 13דקות רבועות .האדם נוסע לעבודה במשך שבוע 2פעמים .לצורך פתרון הניחו שזמן הנסיעה לעבודה מתפלג נורמאלית. א .מה ההסתברות שבמשך שבוע משך הנסיעה הממוצע יהיה מעל 00דקות? ב .מהו הזמן שבהסתברות של 01%ממוצע משך הנסיעה השבועי יהיה גבוה ממנו? ג .מה ההסתברות שממוצע משך הנסיעה השבועי יהיה מרוחק מ 01-דקות בלפחות 5דקות? ד .כיצד התשובה לסעיף הקודם הייתה משתנה אם האדם היה נוסע לעבודה 3פעמים בשבוע? .8נפח היין בבקבוק מתפלג נורמאלית עם תוחלת של 821סמ"ק וסטיית תקן של 11סמ"ק. א .בארגז 4בקבוקי יין .מה ההסתברות שהנפח הממוצע של הבקבוקים בארגז יהיה בדיוק 822 סמ"ק? ב .בארגז 4בקבוקי יין .מה ההסתברות שהנפח הממוצע של הבקבוקים בארגז יהיה יותר מ822 סמ"ק? ג .בארגז 4בקבוקי יין .מה ההסתברות שהנפח הממוצע של הבקבוקים בארגז יהיה לפחות 822 סמ"ק? ד .בקבוקיי היין שבארגז נמזגים לקערה עם קיבולת של שלושה ליטר .מה ההסתברות שהיין יגלוש מהקערה? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 11 .7משתנה מתפלג נורמאלית עם תוחלת 71וסטיית תקן . 4 א .מה ההסתברות שממוצע המדגם יסטה מתוחלתו בלא יותר מיחידה כאשר גודל המדגם הוא ?0 ב .מה ההסתברות שממוצע המדגם יסטה מתוחלתו בלא יותר מיחידה שגודל המדגם הוא ?13 ג .הסבר את ההבדל בתשובות של שני הסעיפים. .0בקזינו ישנה רולטה .על הרולטה רשומים המס' הבאים כמוראה בשרטוט: אדם מסובב את הרולטה וזוכה בסכום הרשום על הרולטה. א .בנו את פונקצית ההסתברות של סכום הזכייה במשחק בודד. ב .מה התוחלת ומה השונות של סכום הזכייה? ג .אם האדם ישחק את המשחק 2פעמים מה התוחלת ומה השונות של ממוצע סכום הזכייה בחמשת המשחקים? ד .אם האדם משחק את המשחק 21פעם מה ההסתברות שבסה"כ יזכה ב ₪ 1121-ומעלה? .11לפי הערכות הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה השכר הממוצע במשק הוא ₪ 7111עם סטיית תקן של .₪ 0111מה ההסתברות שבמדגם מקרי של 111עובדים השכר הממוצע יהיה יותר מ?₪ 7211 - .11מטילים קובייה 21פעמים בכל פעם מתבוננים בתוצאה של הקובייה .מה ההסתברות שהממוצע של התוצאות יהיה לפחות 0.85ב 21 -ההטלות? .15אורך צינור שמפעל מייצר הינו עם ממוצע של 81ס"מ וסטיית תקן של 11ס"מ . א .נלקחו באקראי 111מוטות ,מה ההסתברות שממוצע אורך המוטות יהיה בין 37ל 87ס"מ? ב .יש לחבר 5בניינים באמצעות מוטות .המרחק בין שני הבניינים הינו 8511ס"מ .מה ההסתברות ש 111המוטות יספיקו למלאכה? ג .מה צריך להיות גודל המדגם המינימאלי ,כדי שבהסתברות של 2%ממוצע המדגם יהיה קטן מ 30-ס"מ .העזר במשפט הגבול המרכזי. .10נתון משתנה מקרי בדיד בעל פונקצית ההסתברות הבאה: X 8 6 4 2 )P(X ¼ ¼ ¼ ¼ מתוך התפלגות זו נלקח מדגם מקרי בגודל . 21מה הסיכוי שממוצע המדגם יהיה קטן מ?2 - לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 12 .14נתון ש ) N ( , 2 _ Xדגמו 2תצפיות מאותה התפלגות והתבוננו בממוצע המדגם X : _ לכן ) P( X יהיה ( :בחר בתשובה הנכונה ) א1 . ב1.2 . ג1 . ד .לא ניתן לדעת. .12נתון ש Xמתפלג כלשהו עם תוחלת :ושונות . 2 החליטו לבצע מדגם בגודל 511מתוך ההפלגות הנתונה לפי משפט הגבול המרכזי מתקיים ש: (בחר בתשובה הנכונה ) א) . ב) . 2 200 2 200 N ( , X N ( , גN ( , 2 ) . ד) . 2 200 _ X N ( , X n .13נתון ש ) N ( , 2 . Xאם נדגום nתצפיות מתוך ההתפלגות ונגדיר Xi X i 1אזי : n (בחר בתשובה הנכונה) א .ו X -יהיו משתנים מקריים. ב .יהיה משתנה מקרי ו Xקבוע. ג X .יהיה משתנה מקרי ו קבוע. ד .ו Xיהיו קבועים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 13 .18משקל חפיסת שוקולד בקו ייצור מתפלג עם ממוצע 111גרם .החפיסות נארזות בקרטון המכיל 03חפיסות שוקולד אקראיות .ההסתברות שהמשקל הממוצע של חפיסות השוקולד בקרטון יהיה מעל 00גרם הוא .1.0005 א .מהי סטיית התקן של משקל חפיסת שוקולד בודדת? ב .מה הסיכוי שמתוך 4קרטונים בדיוק קרטון אחד יהיה עם משקל ממוצע לחפיסה הנמוך מ 111-גרם? .17משתנה מקרי כלשהו מתפלג עם סטיית תקן של .51מה הסיכוי שאם נדגום 111תצפיות בלתי תלויות מאותה התפלגות אזי ממוצע המדגם יסטה מתוחלתו בפחות מ?5- .10מספר המכוניות הנכנסות לחניון "בציר " במשך היום מתפלג פואסונית עם קצב של מכונית אחת לדקה .שומר מסר נתונים על מספר המכוניות שנכנסות בכל שעה לגבי 41שעות שאסף נתונים .מה ההסתברות שממוצע מספר המכוניות שנכנסו לחניון לשעה בשעות אלה יהיה לפחות ?30 .51הוכיחו שאם משתנה מתפלג כלשהו עם תוחלת ושונות 2ומבצעים מדגם בגודל nשל תצפיות בלתי תלויות מהמשתנה ,אזי מתקיימות התכונות הבאות לגבי ממוצע המדגם: E( x ) 2 V (x ) n לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 14 פתרונות: שאלה 2 א. 1 X 1 0 5 4 )1.12 1.0 1.02 1.52 1.12 P(x ב 2.05 0.9475 0.973 . 2 ג 2.05 0.2369 . 2 X X ( X ) 0.486 שאלה 3 3.5 X ( X ) 1.21 שאלה 4 א1.7410 . ב1.1110 . ג1 . ד1.1084 . שאלה 6 א1.1432 . ב58.81 . ג1.5357 . שאלה 7 א1 . ב1.1278 . ג1.1278 . ד1.2 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 15 שאלה 8 א1.2437 . ב1.3753 . שאלה 9 א. 11 51 01 )1.2 1.52 1.52 P(x ב .התוחלת55.2 : השונות37.82 : ג .התוחלת55.2 : השונות10.82 : ד1.7008 . שאלה 10 1.1482 שאלה 11 1.1714 שאלה 12 א1.0885 . ב1.1557 . ג581 . שאלה 14 התשובה ב שאלה 11 התשובה ד שאלה 16 התשובה ג שאלה 17 א5.450 . ב1.52 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 16 התפלגות סכום תצפיות המדגם ומשפט הגבול המרכזי רקע: n כעת נדון בסטטיסטי המבטא את סכום התצפיות במדגם T X i i 1 כאשר כל התצפיות נדגמו באקראי מאותה אוכלוסייה. כלומר ,היו - X1 , . . . , X nמשתנים מקריים בלתי תלויים בעלי התפלגות זהה שתוחלתה ושונותה 2אזי: א .התוחלת והשונות של סכום התצפיות: E (T ) n V (T ) n 2 ב .דגימה מתוך התפלגות נורמלית: ) T ~ N (n , n 2 אם ) X ~ N ( , 2 אזי T n n 2 Z ג .משפט הגבול המרכזי : אם xמתפלג כלשהו וידוע E( X ) V (X ) 2 אזי עבור מדגם מספיק גדול (לפחות )01 ) T ~ N (n, n 2 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) בעיר מסוימת המשכורת הממוצעת של עובד הינה .₪ 7111עם סטיית תקן של .₪ 5111נדגמו 111עובדים מהעיר שמפקידים את משכורותיהם לסניף בנק. א .מה התוחלת וסטיית התקן של סך המשכורות שיופקדו לסניף הבנק על ידי העובדים הללו? ב .מה ההסתברות שלסניף יופקד פחות מ 871-אלף ₪ע"י אותם עובדים? ( ) 1.1278 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 17 תרגילים: .1המשקל באוכלוסייה מסוימת מתפלג נורמאלית עם תוחלת של 31ק"ג וסטיית תקן של 11ק"ג. א .מה הסיכוי שאדם אקראי מהאוכלוסייה ישקול מתחת ל 32-ק"ג? ב .מה הסיכוי שהמשקל הממוצע של 4אנשים אקראיים יהיה מתחת ל 32-ק"ג? ג .מה הסיכוי שהמשקל הכולל של 4אנשים אקראיים יהיה מתחת ל 541-ק"ג? .5נפח יין בבקבוק מתפלג נורמאלית עם תוחלת של 821מ"ל וסטיית תקן של 51מ"ל .אדם קנה מארז של 4בקבוקי יין. א .מהי התוחלת ומהי סטיית התקן של נפח היין במארז? ב .את היין שבמארז האדם מזג לכלי שקיבולתו 0.1ליטר .מה ההסתברות שהיין יגלוש מהכלי? ג .אם לא היה נתון שנפח היין מתפלג נורמאלית .האם התשובה לסעיף א הייתה משתנה? האם התשובה לסעיף ב הייתה משתנה? .0בספר כלשהו 211עמודים .קצב הקריאה הממוצע הוא עמוד אחד ב 4דקות עם סטיית תקן של 1דקות. א .מה ההסתברות לסיים את הפרק הראשון ( 41עמודים) תוך שעתיים וחצי? ב .מהו האחוזון ה 02-לזמן סיום קריאת הספר? .4במגדל נבנו 41יחידות דיור .כמו כן נבנו 102מקומות חנייה לבניין .להלן פונקצית ההסתברות של מספר המכוניות ליחידת דיור: 2 4 0 5 1 x 1.12 1.52 1.0 1.5 1.1 P X x נניח שמספר המכוניות ליחידת דיור בלתי תליות זו בזו ועם אותה פונקצית הסתברות לכל יחידת דיור ( אין צורך בתיקון רציפות). א .מהי ההסתברות שיהיה מקום בחניון המגדל לכל מכוניות הבניין ? ב .בהינתן ויש מקום במגדל לכל המכוניות ,מה הסיכוי שבפועל מספר המכוניות נמוך מ- ?101 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 18 .2בקזינו ישנה רולטה עליה מסומנים המספרים הבאים: אדם מסובב את הרולטה וזוכה בסכום הרשום על הרולטה. א .אם האדם משחק את המשחק 21פעמים מה ההסתברות שבסך הכול יזכה בסכום של 1121 שקלים ומעלה? ב .האדם מגיע בכל יום לקזינו ומשחק את המשחק 21פעם עד אשר מגיע היום בו הוא יזכה ב 1121 -שקלים ומעלה .מה התוחלת ומהי השונות של מספר הימים שיבלה בקזינו? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 19 פתרונות: שאלה 1 א1.3012 . ב1.7410 . ג1.2 . שאלה 2 א .תוחלת 0111מ"ל וסטיית תקן 41מ"ל ב.1.1135 . שאלה 4 א1.770 . שאלה 1 א1.7008 . ב .תוחלת 1.111 :שונות 1.1500 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 21 התפלגות מספר ההצלחות במדגם -הקרוב הנורמלי להתפלגות הבינומית רקע: תזכורת על התפלגות בינומית בפרק זה נדון על התפלגות מספר ההצלחות במדגם אקראי ( תצפיות בלתי תלויות זו בזו). מספר ההצלחות במדגם נסמן ב –.Y מחלקים כל תצפית במדגם להצלחה או כישלון. כעת מה שמשתנה מתצפית לתצפית הוא משתנה דיכוטומי ( משתנה שיש לו שני ערכים). תצפית הצלחה כישלון הסיכוי להצלחה יסומן עם הפרמטר pוכישלון יסומן ע"י הפרמטר . q 1 p מבצעים מדגם אקראי בגודל . n )Y ~ B(n, p פונקציית ההסתברות של ההתפלגות הבינומית היא : n k p q k n k p( y k ) תוחלת E ( y) np : שונותV ( y) npq : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 21 קירוב נורמלי עבור התפלגות בינומית אם לפנינו התפלגות בינומית Y ~ B(n, p) :ומתקיים ש : n p 5 .1 n (1 p) 5 .5 )y ~ N ( np, npq אז : y np npq Z y תיקון רציפות: כאשר משתמשים בקירוב הנורמלי להתפלגות הבינומית יש לבצע תיקון רציפות . הסיבה שעוברים כאן מהתפלגות בדידה להתפלגות נורמלית שהיא התפלגות רציפה. על פי הכללים הבאים: 1 1 Y a ) .1 2 2 p(Y a) p(a P(Y a) P(Y a 0.5) .5 P(Y a) P(Y a 0.5) .0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 22 הערות: התנאים למעבר מבינומי לנורמלי הם נזילים ,כלומר משתנים ממרצה אחד לשני .התנאי שהצגתי כאן הוא הפופולרי ביותר: n p 5 .1 n (1 p) 5 .5 ישנם מרצים שנותנים את התנאי המחמיר הבא: n p 10 .1 n (1 p) 10 .5 וישנם מרצים שפשוט התנאי שהם נותנים הוא . n 30 : תאלצו לבדוק מהו התנאי שנתנו לכם בכיתה כדי לעבור מהתפלגות בינומית לנורמלית. הערה נוספת היא לגבי תיקון רציפות .ישנם מרצים שלא מחייבים לבצע תיקון רציפות שהמדגמים גדולים ( בדרך כלל מעל 111תצפיות) אני בפתרונות שאציג תמיד אבצע תיקון רציפות במעבר מבינומי לנורמלי כיוון שכך הפתרון יהיה יותר מדויק ( בכל מקרה שהמדגמים גדולים העניין זניח). דוגמה( :הפתרון בהקלטה ) נתון שבקרב אוכלוסיית הנוער 52%זקוקים למשקפיים .נדגמו באקראי 47בני נוער. א .מה הסיכוי שבדיוק 14מתוכם יהיו זקוקים למשקפיים? ב .מה הסיכוי שלכל היותר 10מתוכם זקוקים למשקפיים? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 23 תרגילים: .1 נתון ש 51%-מאוכלוסייה מסוימת אקדמאית .נבחרו באקראי 11אנשים באותה אוכלוסייה. א .מה ההסתברות ששלושה מהם אקדמאים? ב .מה ההסתברות שלכל היותר אחד מהם אקדמאי? ג .מה התוחלת ומהי סטיית התקן של מספר האקדמאים במדגם? .5 במפעל 11%מהמוצרים פגומים .נלקחו 111מוצרים באקראי מקו הייצור. א .מה ההסתברות שנדגמו לפחות 3מוצרים פגומים? ב .מה ההסתברות שמספר המוצרים הפגומים יהיה לכל היותר 11במדגם? .0ציוני פסיכומטרי בקרב הנרשמים למוסד מסוים מתפלגים נורמאלית עם ממוצע 211וסטיית תקן .111למוסד מסוים הוחלט לקבל אך ורק סטודנטים שקיבלנו מעל 311בפסיכומטרי111 . סטודנטים אקראיים נרשמו למוסד .מה ההסתברות שלפחות 51יתקבלו? .4מטילים מטבע 21פעמים. א .מה ההסתברות לקבל לכל היותר 01עצים? ב .מה ההסתברות לקבל 57עצים לפי התפלגות הבינומית ולפי הקירוב הנורמאלי? .2במטוס מקום ל 411-נוסעים .נרשמו לטיסה 401אנשים ( .)overbookingמנתונים סטטיסטיים ידוע שהסיכוי שאדם שנרשם לטיסה אכן יגיע הוא .1.0 א .מה ההסתברות שלא יהיו מקומות ישיבה לכל האנשים שהגיעו לטיסה? ב .מה צריך להיות גודל המטוס כדי שבסיכוי שלפחות 02%המטוס יספיק לכמות הנרשמים? .3מפעל לייצור ארטיקים טוען ש הסיכוי שארטיק שהוא מייצר יהיה פגום הוא . 1.11מוכר הזמין 1111ארטיקים מהמפעל .מה ההסתברות שהמוכר יקבל לפחות 071ארטיקים תקינים אם טענת המפעל מוצדקת ? .8מהמר מטיל קובייה הוגנת 111פעמים .בכל הטלה ,אם מתקבל תוצאה זוגית בקובייה המהמר זוכה בשקל .אחרת ,המהמר משלם שקל .המהמר הטיל את הקובייה 111פעמים מה הסיכוי שהרווח של המהמר יהיה לכל היותר ? 11 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 24 פתרונות: שאלה 1 א1.511 . ב1.0827 . ג .התוחלת ,5 :סטיית התקן 1.5340 : שאלה 2 א1.0005 . ב1.3012 . שאלה 3 1.1311 שאלה 4 א1.0413 . שאלה 1 א1.112 . שאלה 6 0.9996 שאלה 7 1.7340 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 25 התפלגות פרופורציית ההצלחות במדגם רקע: בפרק זה נדון על התפלגות הדגימה של פרופורציית המדגם. -Yמספר ההצלחות במדגם (למשל ,מספר המובטלים במדגם) y - p פרופורציית ההצלחות במדגם ( למשל ,שיעור המובטלים במדגם ) n למשל, n 200 מספר המובטלים Y 20 : 20 p פרופורציית המובטלים במדגם 0.1 200 נסמן ב p -את שיעור ההצלחה באוכלוסייה וב q -את שיעור הכישלונות באוכלוסייה. נבצע מדגם מקרי ( הנחה שהתצפיות בלתי תלויות זו בזו) ונתבונן בהתפלגות של פרופורציית המדגם. התוחלת ,השונות וסטיית התקן של פרופורציית המדגם: E ( Pˆ ) p pq V ( Pˆ ) n pq ( pˆ ) n משפט הגבול המרכזי עבור הפרופורציה המדגמית : pq אם np 5 & nq 5אזי ) n p p pq n p ~ N ( p, Z p לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 26 הערות: התנאים לקרוב הנורמאלי הם נזילים ,כלומר משתנים ממרצה אחד לשני .התנאי שהצגתי כאן הוא הפופולרי ביותר: n p 5 .1 n (1 p) 5 .5 ישנם מרצים שנותנים את התנאי המחמיר הבא: n p 10 .1 n (1 p) 10 .5 וישנם מרצים המשתמשים בתנאי . n 30 : תאלצו לבדוק מהו התנאי שנתנו לכם בכיתה כדי לעבור לנורמלית. כיוון שפרופורציה אינה חייבת להיות מספר שלם בהכרח לא נהוג לבצע כאן תיקון רציפות. דוגמה ( :פתרון בהקלטה ) לפי נתוני משרד החינוך בעיר ירושלים ל 31%-מתלמידי התיכון זכאים לתעודת בגרות. נדגמו 511תלמידי תיכון. א .מה ההסתברות שהשכיחות היחסית ) ( pשל הזכאים לבגרות במדגם תעלה על ?31% ב .מה ההסתברות שפרופורציית הזכאים לבגרות במדגם תעלה על ?81% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 27 תרגילים: .1במדינה מסוימת 11%מכלל האוכלוסייה הינם מובטלים .נדגמו באקראי 141אנשים מהמדינה. א .מה התוחלת ומהי השונות של פרופורציות המובטלים שנדגמו? ב .מה ההסתברות שבמדגם לפחות 11%יהיו מובטלים? ג .מה ההסתברות שלכל היותר 0%מהמדגם יהיו מובטלים? .5נניח כי 01%מהאוכלוסייה תומכים בהצעת חוק מסוימת .אם נדגום מהאוכלוסייה 511איש. חשבו את ההסתברויות הבאות: א .לפחות 02%יתמכו בהצעת החוק במדגם. ב .לכל היותר 52%יתמכו בהצעת החוק במדגם. ג .יותר מ – 58%יתמכו בהצעת החוק במדגם. .0לפי נתוני משרד התקשורת 41%מהאוכלוסייה מחזיקים בטלפון נייד מסוג "סמארטפון". נדגמו 411אנשים מהאוכלוסייה. א .מה ההסתברות שבמדגם לכל היותר ל 41%יש סמארטפון? ב .מה ההסתברות שבמדגם לרוב יש סמאטרפון? ג .מה ההסתברות שפרופורציית בעלי הסמרטפון במדגם תסטה מהפרופורציה באוכלוסייה בלא יותר מ?4%- ד .כיצד התשובה לסעיף הקודם הייתה משתנה אם הינו מגדילים את גודל המדגם? .4נתון כי 71%מבתי האב מחוברים לאינטרנט .נדגמו 411בתי אב אקראיים. א .מה ההסתברות שלפחות 041מהם מחוברים לאינטרנט? ב .מה ההסתברות שפרופורציית המחוברים לאינטרנט במדגם תסטה מהפרופורציה האמתית ביותר מ?4%- ג .כמה בתי אב יש לדגום כדי שהסטייה בין הפרופורציה המדגמית לפרופורציה האמתית לא תעלה על 0%בהסתברות של ?01% ד .מהו העשירון התחתון של התפלגות פרופורציית המדגם? .2נתון שציוני פסיכומטרי מתפלגים נורמלית עם תוחלת 211וסטיית תקן .111ל"מועדון ה- "811נכללים נבחנים שמקבלים ציון מעל 811בפסיכומטרי .מה הסיכוי שבמועד בו נבחנו 5111נבחנים אקראיים יהיו לפחות 0%המשתייכים למועדון? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 28 .3נתון ש )B(n, p א. X . Pˆ Xנגדיר את המשתנה הבא : n הוכיחו ש: E ( Pˆ ) p ) V ( Pˆ ) P (1 P n ב. מה pהמביא את ) ˆ V ( Pלהיות במקסימום? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 29 פתרונות: שאלה 1 א .התוחלת ,1.1 :השונות1.11134 : ב1.2 . ג1.0443 . שאלה 2 א1.1317 . ב1.1317 . ג1.7507 . שאלה 3 א1.2 . ב1 . ג1.7037 . ד .גדלה שאלה 4 א1.1135 . ב1.1423 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 31 פרק - 3אי שוויונים הסתברותיים אי שוויון צ'ביצ'ב .1 מצא חסמים להסתברויות הבאות עבור משתנה מקרי רציף בעל תוחלת 7וסטית תקן . 0 א. )p(2 x 14 ב. )p( x 8 9 .5 מתוך קו יצור של רכיבים שאורכם הממוצע הנו 11ס"מ ושונותם 0סמ"ר .יש לקחת מדגם .מהו גודל המדגם שיבטיח שבהסתברות של 1.0לפחות ימצא ממוצע המדגם בין 0ל -11ס"מ? .0 אחוז התומכים במפלגה מסוימת הנו . 41%נלקח מדגם מקרי בגודל . 511 תן חסם תחתון לכך שאחוז התומכים במדגם יהיה בין 02%ל – . 42% .4 מספר המטוסים המגיעים לנמל תעופה ב 51דקות מתפלג התפלגות פואסונית עם תוחלת של . 111העזר באי שוויון צ'ביצ'ב כדי למצוא גבול תחתון להסתברות שמספר המטוסים המגיעים בתקופה בת 51דקות נתונה תהיה בין 71ל.151 .2 בוחרים מספר nספרתי באופן מקרי( .הספרה ראשונה יכולה להיות )1 א .עבור : n 10הערך את ההסתברות שממוצע הספרות במספר יסטה מתוחלתו בלפחות .1 ב .מה אורך המספר המינימלי ( )nשיבטיח שבהסתברות של ,02%ממוצע הספרות .יסטה מתוחלתו בפחות מ?1.82-לפי אי-שוויון צ'בישב. .3 בעיר מסוימת ל 2%מהמשפחות אין מכונית ,ל 51%-יש מכונית אחת ,ל 02% -יש שתי מכוניות,ל 01% -שלוש מכוניות וליתר ארבע מכוניות .נניח שמספר המשפחות ביישוב הוא גדול מאד .הערך את ההסתברות שמספר המכוניות הכולל בעשר משפחות יהיה לפחות 18ולכל היותר ל. 58- לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 31 תשובות סופיות -אי שוויונים הסתברותיים אי שוויון צ'ביצ'ב שאלה 1 שאלה 2 א .בין 0/4ל1 - לפחות 01 ב .בין 1ל1/0 - שאלה 3 שאלה 4 1.25 1.82 שאלה 1 שאלה 6 א. 1.752 ב. 504 1.813 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 32 פרק - 4מושגים בסיסיים באמידה רקע: כזכור מהמפגש הקודם פרמטר הוא גודל המתאר את האוכלוסייה או התפלגות מסוימת. כמו ממוצע הגבהים בקרב מתגייסים לצה"ל. - כמו פרופורציית התומכים בממשלה בקרב אזרחי המדינה . p - בדרך כלל הפרמטרים הם גדלים שאינם ידועים באמת ,ולכן מבצעים מדגמים במטרה לאמוד אותם .אין אפשרות לחשב אותם הניסיון הוא בלהעריך כמה הם שווים ככל שניתן. נסמן באופן כללי פרמטר באות θואומד ב ˆ . ˆ -הוא סטטיסטי המחושב על המדגם ובאמצעותו נאמוד את .θ שגיאת אמידה - ˆ :ההפרש בין האומד לאמת(הפרמטר). דוגמה( :פתרון בהקלטה) בכנסת ה 10 -קיבלה מפלגת העבודה 12מנדטים .בערוץ 11ברגע סגירת הקלפיות העריכו את מספר המנדטים של המפלגה להיות 18מנדטים וזאת על סמך תוצאות מדגם של הערוץ. מה הפרמטר בדוגמה זו? מהי טעות האמידה של ערוץ ?11 ˆ יהיה אומד חסר הטיה ל θאם התוחלת של ˆ תהיה שווה ל E (ˆ) : θ טעות התקן של אומד היא סטיית התקן שלו ,כלומר (ˆ) S.E : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 33 להלן פרמטרים מרכזיים והאומדים שלהם: ממוצע האוכלוסייה : האומד הנקודתי שלו יהיה :ממוצע המדגם x n x E (x ) לכן xהינו אומר חסר הטיה ל . כמו כן טעות תקן SE : (x ) n פרופורציה באוכלוסייהp : y האומד הנקודתי שלו יהיה :פרופורציה במדגם: n pˆ E ( pˆ ) pלכן ˆ pהינו אומר חסר הטיה ל . p )p (1 p כמו כן טעות התקן: n ( Pˆ ) שונות האוכלוסייה 2 : 2 האומד הנקודתי שלו יהיה : ) (x x i n 1 2 S 2 2 E ( S ) ולכן S 2הינו אומד חסר הטיה ל . 2 nx 2 2 x i n 1 2 ) (x x i n 1 S2 הערה :אומד הוא הנוסחה הכללית לאמידת הפרמטר ואומדן הוא הערך הספציפי שהתקבל במדגם מסוים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 34 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) נדגמו 11משפחות בתל אביב ונבדק עבור כל משפחה מספר הילדים שלה .להלן התוצאות שהתקבלו: 5,1,0,5,1,4,2,5,1,0 אמדו באמצעות אומדים חסרי הטיה את הפרמטרים הבאים: .1ממוצע מספר הילדים למשפחה בתל אביב. .5שונות מספר הילדים למשפחה בתל אביב. .0פרופורציית המשפחות בנות שני ילדים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 35 תרגילים: .1מתוך 211טירונים נמצאו 151בעלי שברי הליכה .נתון שהסיכוי שטירון יהיה עם שבר הליכה הוא .1.52 א .מהי האוכלוסייה המוצגת בשאלה ? מהם הפרמטרים שלה? ב .מהי טעות התקן של האומד כשהמדגם בגודל ?211 ג .מהו האומדן לפרמטר? ד .מהי טעות האמידה? .5לפי נתוני היצרן מקרר צורך בממוצע 5411וואט לשעה עם סטיית תקן של 211וואט לשעה . במדגם של 52מקררים של היצרן התקבל ממוצע של 5045וואט לשעה. א.מהי האוכלוסייה המוצגת בשאלה ? מהם הפרמטרים שלה? ב.מהי טעות התקן של האומד? ג .מהו האומדן לפרמטר? ד .מהי טעות האמידה? .0נדגמו עשרה מתגייסים לצה"ל .גובהם נמדד בס"מ .להלן התוצאות שהתקבלו: 188 ,137 ,178 ,188 ,171 ,181 ,105 ,174 ,137ו.182- א .מצא אומדן חסר הטיה לגובה הממוצע של מתגייסי צה"ל. ב .מצא אומדן חסר הטיה לשונות הגבהים של מתגייסי צה"ל. ג .מצא אומדן חסר הטיה לפרופורציות המתגייסים בגובה של לפחות 171ס"מ. .4נדגמו 51שכירים באקראי .עבור כל שכיר נמדד השכר באלפי שקלים .להלן התוצאות שהתקבלו: 162 X 20 i i 1 . X 1502.2 20 2 i i 1 א .אמדו את השכר הממוצע של השכירים במשק. ב .אמדו את סטיית התקן של שכר השכירים במשק. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 36 .2במטרה לאמוד את ממוצע האוכלוסייה .דגמו תצפיות בלתי תלויות מהאוכלוסייה וחישבו את הממוצע שלהם .מהי טעות התקן? א .סטיית התקן של האוכלוסייה. ב .סטיית התקן של ממוצע האוכלוסייה. ג .סטיית התקן של המדגם. ד .סטיית התקן של ממוצע המדגם. .3משקל הממוצע של אוכלוסייה מסוימת הוא 82ק"ג עם שונות של . 52אם יבחרו כל המדגמים האפשריים בגודל 11מאוכלוסייה זו סטיית התקן של ממוצעי המדגמים תהייה: א0. ב5.2. ג1.271 . ד.אין מספיק נתונים לדעת. .8במדגם מקרי ,מתי סכום ריבועי הסטיות מהממוצע x) 2 , n i (x ,מחולק ב? n 1 - i 1 א .כאשר nקטן. ב .כאשר תצפיות המדגם אינן בלתי תלויות . ג .כאשר האוכלוסייה אינה מתפלגת נורמאלית. ד .כאשר מעוניינים באומד חסר הטיה לשונות האוכלוסייה ממנה הוצא המדגם. ה .כאשר מעוניינים לחשב את שונות התפלגות הדגימה של ממוצע המדגם. X1, X2 , . . . . . . , X16 .7מדגם מקרי מתוך אוכלוסייה בעלת ממוצע לא ידוע ושונות . 2 64טעות התקן של האומד ל -היא: א. ב. ג. ד. 13 7 4 5 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 37 .0מהו אומד חסר הטיה? א .אומד שערכו שווה לממוצע התפלגות הדגימה שלו. ב .אומד שערכו שווה לערך הפרמטר באוכלוסייה. ג .אומד שממוצע התפלגות הדגימה שלו שווה לערך הפרמטר באוכלוסייה. ד .אומד שהסיכוי שערכו יהיה גבוה מערך הפרמטר באוכלוסייה שווה לסיכוי שיהיה נמוך ממנו. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 38 פתרונות: שאלה 3 א188.0 . ב34.1 . ג1.4 . שאלה 4 א7.1 . ב0.13 . שאלה 1 התשובה היא ד. שאלה 6 התשובה היא ג. שאלה 7 התשובה היא ד. שאלה 8 התשובה היא ד. שאלה 9 התשובה היא ג. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 39 פרק - 2רווח סמך לתוחלת (ממוצע האוכלוסייה) רווח סמך כששונות האוכלוסייה ידועה רקע: ממוצע המדגם הוא אומד לממוצע האוכלוסייה ,אך לא באמת ניתן להבין ממנו על גודלו של ממוצע האוכלוסייה .ההסתברות שממוצע המדגם יהיה בדיוק כמו הממוצע האמתי הוא אפסי. מה שנהוג לעשות כדי לאמוד את ממוצע האוכלוסייה זה לבנות רווח סמך . נבנה מרווח בטחון שהסיכוי שהפרמטר ייכלל בתוכו הוא .1-α : 1-αנקרא רמת בטחון או רמת סמך. כך שP( A B) 1 : -Aגבול התחתון של רווח הסמך -Bהגבול העליון של רווח הסמך - L B Aאורך רווח הסמך דוגמה ( :פתרון בהקלטה) חוקר דגם 52חיילים שנבחנו במבחן הפסיכומטרי .הוא בנה רווח סמך לממוצע הציונים במבחן הפסיכומטרי בקרב אוכלוסיית החיילים וקיבל בין 211ל .201 -רווח הסמך נבנה ברמת סמך של .02% מהי אוכלוסיית המחקר? מה המשתנה באוכלוסייה? מה הפרמטר שהחוקר רצה לאמוד? מהו רווח הסמך? מה אורך רווח הסמך? מהי רמת הביטחון של רווח הסמך? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 41 בפרק זה נרצה לבנות רווח סמך לתוחלת ( ) במקרה ש ( 2שונות האוכלוסייה) ידועה הפרמטר שנרצה לאמוד : האומד נקודתיx : התנאים לבניית רווח הסמך: X ~ N 1או n 30 ( 2 5שונות האוכלוסייה) ידועה הנוסחה לרווח הסמך: n 2 x Z 1 דוגמה ( :פתרון בהקלטה ) על פי נתוני היצרן אורך חיי סוללה מתפלג נורמאלית עם סטיית תקן של 1שעה. מעוניינים לאמוד את תוחלת חיי סוללה. נדגמו באקראי 4סוללות ,אורך החיים הממוצע שהתקבל הוא 10.2שעות. בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לתוחלת אורך חיי סוללה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 41 שגיאת האמידה המקסימלית: n 2 Z 1 - נותן את שגיאת האמידה המקסימלית ,דבר שנקרא גם טעות סטטיסטית ,טעות דגימה. דוגמה ( :פתרון בהקלטה ) בהמשך לשאלה עם הסוללות .מה ניתן להגיד בביטחון של 02%על שגיאת האמידה? קשרים מתמטיים ברווח הסמך: אורך רווח הסמך הוא פעמיים שגיאת האמידה המקסימלית . L 2 : A B ממוצע המדגם נופל תמיד באמצע רווח הסמך: 2 X ככל שמספר התצפיות ) (nגבוה יותר ,כך יש יותר אינפורמציה ולכן האומד יותר מדויק ,ולכן נקבל רווח סמך יותר קצר. ככל שרמת הביטחון ) (1 גבוהה יותר כך z1יותר גבוה ,ורווח הסמך יותר ארוך. 2 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 42 תרגילים : .1חוקר התעניין לאמוד את השכר הממוצע במשק .על סמך מדגם הוא קבע שבביטחון של 02%-כי השכר הממוצע במשק נע בין 0511ל. 0711- א .מי האוכלוסייה במחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר שאותו רוצים לאמוד? ד .מה רווח הסמך לפרמטר? ה .מהי רמת הסמך לפרמטר? ו .מה אורך רווח הסמך? ז .מה הסיכוי שטעות הדגימה תעלה על ?₪ 011 .5מעוניינים לאמוד את התפוקה היומית הממוצעת של מפעל מסוים ברמת סמך של .02%במדגם אקראי של 111ימים התקבלה תפוקה ממוצעת 4021מוצרים ביום .לצורך פתרון הנח שסטיית התקן האמתית ידועה ושווה 121מוצרים ביום .בנה את רווח הסמך. .0מעוניינים לאמוד את ממוצע אורך החיים של מכשיר .מנתוני היצרן ידוע שאורך החיים מתפלג נורמאלית עם סטיית תקן של 51שעות .נדגמו 52מכשירים ונמצא כי ממוצע אורך החיים שלהם היה 501שעות. א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 01%לאורך החיים הממוצע של מכשיר. ב .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לאורך החיים הממוצע של מכשיר. ג .הסבר כיצד ומדוע השתנה רווח הסמך. .4דגמו 511עובדים מהמשק הישראלי .השכר הממוצע שלהם היה .₪ 0811נניח שסטיית התקן של השכר במשק היא .₪ 0111 א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02 %לתוחלת השכר במשק. ב .מה ניתן לומר בביטחון של 02%על הסטייה המרבית בין ממוצע המדגם לתוחלת השכר? ג .מה היה צריך להיות גודל המדגם אם הינו רוצים להקטין את רווח הסמך ב?21% ד .אם היינו מגדילים את גודל המדגם ובונים רווח סמך באותה רמת סמך האם היה ניתן לטעון בביטחון רב יותר שרווח הסמך מכיל את הפרמטר? .2בנו רווח סמך לממוצע הציונים של מבחן אינטליגנציה .ידוע שסטיית התקן היא 12והמדגם מתבסס על 111תצפיות .רווח הסמך שהתקבל הוא ( .)00,112שחזרו את : א .ממוצע המדגם. ב .שגיאת האמידה המקסימאלית. ג .רמת הסמך. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 43 .3זמן החלמה מאנגינה מתפלג עם סטיית תקן של יומיים .חברת תרופות מעוניינת לחקור אנטיביוטיקה חדשה שהיא פיתחה .במחקר השתתפו 31אנשים שחלו באנגינה וקיבלו את האנטיביוטיקה החדשה .בממוצע הם החלימו לאחר 4ימים. א .בנו רווח סמך לתוחלת זמן ההחלמה תחת האנטיביוטיקה החדשה ברמת סמך של .01% ב .מה היה קורה לאורך רווח הסמך אם היה תקציב להגדלת גודל המדגם פי ?4הסבירו. ג .מה היה קורה לאורך רווח הסמך אם היינו בונים את רווח הסמך ברמת סמך גדולה יותר? הסבירו. .8חוקר בנה רווח סמך לממוצע וקיבל את רווח הסמך הבא. 82 92 : נתון שסטיית התקן בהתפלגות שווה ל 11-ושהמדגם מתבסס על 13תצפיות .התפלגות המשתנה היא נורמאלית. א .מהו ממוצע המדגם? ב .מהי רמת הסמך של רווח הסמך שנבנה? ג .מה הסיכוי ששגיאת האמידה באמידת ממוצע האוכלוסייה תעלה על ? 2 .7חוקר בנה רווח סמך לתוחלת כאשר השונות בהתפלגות ידועה ברמת סמך של .02%אם החוקר כעת יבנה על סמך אותם נתונים רווח סמך ברמת סמך קטנה מ ,02%-מי מהמשפטים הבאים אינו יהיה נכון. א .אורך רווח הסמך החדש יהיה קטן יותר. ב .גודל המדגם יהיה כעת קטן יותר. ג .המרחק בין ממוצע המדגם לקצות רווח הסמך יהיו קטנים יותר ברווח הסמך החדש. ד .רמת הביטחון לבנות רווח הסמך החדש תהיה קטנה יותר. .0חוקר בנה רווח סמך ל -וקיבל 48 54מה נכון בהכרח: א 51. בX 6 . גX 51 . ד .אורך רווח הסמך הינו .0 .11איזה מהגורמים הבאים אינו משפיע על גודלו של רווח בר סמך ,כאשר שונות האוכלוסייה ידועה? (בחר בתשובה הנכונה) א.רמת הביטחון. ב .סטיית התקן באוכלוסייה. ג .מספר המשתתפים. ד .סטיית התקן במדגם. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 44 .11חוקר בנה רווח סמך לממוצע וקיבל את רווח הסמך הבא. 63 83 : נתון שסטיית התקן בהתפלגות הייתה ידועה לו ושהמדגם התבסס על 41תצפיות. א .אם החוקר היה רוצה לבנות רווח סמך באורך .11כמה תצפיות עליו היה לדגום? ב .רווח הסמך שנבנה על ידי החוקר היה ברמת סמך של .02%בנה את רווח הסמך שהיה מתקבל ברמת סמך של .07% .15נתון משתנה מקרי רציף מתפלג אחיד U ( 0.5, 0.5) : את . מצאו רווח סמך ל -ברמת-בטחון של 1.02אם במדגם של 42תצפיות התקבל: . X iנרצה לאמוד . x 74 2 (תזכורת על השונות בהתפלגות אחידה רציפה: b a ) Var ( X ) 12 i לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 45 פתרונות : שאלה 2 4051.3> >4080.4 שאלה 3 א550.45> >503.27 . ב555.13> >508.74 . שאלה 1 א115 . ב0 . ג1.0244 . שאלה 6 א70.2> >4.45 . ב .יקטן פי 5 ג .גדל שאלה 7 א78 . ב2 . ג1.0244 . שאלה 8 א100 . ב51> >52 . שאלה 9 התשובה היא :ב שאלה 10 התשובה היא :ג שאלה 11 התשובה היא :ד לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 46 קביעת גודל מדגם באמידת תוחלת עם שונות אוכלוסייה ידועה רקע: אם מעוניינים לאמוד את ממוצע האוכלוסייה כאשר סטיית התקן של האוכלוסייה ידועה : ברמת סמך של 1 ושגיאת אמידה שלא תעלה על מסוים ,נציב בנוסחה הבאה: 2 z 1 n 2 כדי להציב בנוסחה צריך שהמשתנה הנחקר יתפלג נורמלית או שהמדגם ייצא בגודל של לפחות 01תצפיות. דוגמה( :פתרון בהקלטה ) חברת תעופה מעוניינת לאמוד את תוחלת משקל המטען של נוסע .נניח שמשקל מטען של נוסע מתפלג נורמאלית עם סטיית תקן של 5ק"ג .כמה נוסעים יש לדגום אם מעוניינים שבביטחון של 07%הסטייה המרבית בין ממוצע המדגם לממוצע האמתי לא יעלה על 1.2ק"ג? ( תשובה ) 78: לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 47 תרגילים: .1משתנה מקרי מתפלג נורמאלית עם סטיית תקן ידועה .15מה צריך להיות גודל המדגם כדי לבנות רווח סמך ברמת סמך של 07%שאורכו לא יעלה על ?5 .5מעוניינים לאמוד את הדופק הממוצע של מתגייסים לצבא .מעוניינים שבביטחון של 02% שגיאת האמידה המרבית תהיה .1.2 נניח שהדופק מתפלג נורמאלית על סטיית תקן של 0פעימות לדקה. א .כמה מתגייסים יש לדגום? ב .אם ניקח מדגם הגדול פי 4מהמדגם של סעיף א ונאמוד את הממוצע באותה רמת סמך כיצד הדבר ישפיע על שגיאת האמידה? .0יהי Xמשתנה מקרי עם ממוצע μוסטיית תקן . σחוקר רוצה לבנות רווח בר סמך ל –μ ברמת ביטחון של 1.02כך שהאורך של הרווח יהיה . 1.2σמהו גודל המדגם הנדרש? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 48 פתרונות : שאלה 1 871 שאלה 2 א100 . ב .הדבר יקטין את פי .5 שאלה 3 n 62 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 49 רווח סמך לתוחלת (ממוצע האוכלוסייה) כששונות האוכלוסייה אינה ידועה רקע: בבואנו לבנות רווח סמך לתוחלת אנו צריכים להתמקד בשני המצבים הבאים: רווח סמך לתוחלת: שונות האוכלוסייה אינה ידועה שונות האוכלוסייה ידועה בפרק זה נעסוק במקרה ששונות האוכלוסייה אינה ידועה לנו .מקרה יותר פרקטי . התנאי X ~ N :או שהמדגם גדול ˆ S רווח סמך: n X t( n 1) 2 nX 2 האומד לשונות : n 2 i X n 1 i 1 2 Xi X n i 1 n 1 Sˆ 2 התפלגות :T הינה התפלגות סימטרית פעמונית שהתוחלת שלה היא .1ההתפלגות דומה להתפלגות Zרק שהיא יותר רחבה ולכן הערכים שלה יהיו יותר גבוהים .התפלגות Tתלויה במושג שנקרא דרגות חופש. דרגות החופש הן .df=n-1ככל שדרגות החופש עולות ההתפלגות הופכת להיות יותר גבוהה וצרה. כשדרגות החופש שואפות לאינסוף התפלגות Tשואפת להיות כמו התפלגות .Z לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 51 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) הזמן שלוקח לפתור שאלה מסוימת בחשבון מתפלג אצל תלמידי כיתות ח' נורמאלית. במטרה לאמוד את תוחלת זמן הפתרון נדגמו 4תלמידים בכיתה ח' .להלן התוצאות שהתקבלו בדקות.4.8,2.5,4.3,2.0 : בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לממוצע זמן הפתרון לשאלה בקרב תלמידי כיתה ח'. פתרון : 4.00> >2.21 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 51 תרגילים: .1 מחקר מעוניין לדעת כיצד תרופה מסוימת משפיעה על קצב פעימות הלב .ל 2-אנשים שנטלו את התרופה מדדו את הדופק והתקבל מספר פעימות לדקה.70 ,80 ,74 ,77 ,74 : הערה :לצורך פתרון הנח שקצב פעימות הלב מתפלג נורמאלית בקירוב. א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02 %לתוחלת הדופק של נוטלי התרופה הנ"ל. ב .נתון שהדופק הממוצע ללא לקיחת התרופה הינו .81לאור זאת ,האם בביטחון של 02%התרופה משפיעה על הדופק? ג .בהמשך לסעיף א ,אם היינו בונים את רווח הסמך ברמת ביטחון של 00 %כיצד הדבר היה משפיע על רווח הסמך? .5 במדגם שנעשה על 52מתגייסים לצבא האמריקאי התקבל כי :גובה ממוצע של חייל הינו 187 ס"מ עם סטיית תקן Sˆ =13ס"מ .בנו רווח סמך ברמת סמך של 01 %לתוחלת גובה המתגייסים לצבא האמריקאי .מה יש להניח לצורך פתרון? .0 אדם מעוניין לאמוד את זמן הנסיעה הממוצע שלו לעבודה .לצורך כך הוא דוגם 2ימים שזמן הנסיעה בהם בדקות הוא. 58,04,05,41,01 : א .ברמת ביטחון של 02%אמוד את זמן הנסיעה הממוצע .מהי ההנחה הדרושה לצורך פתרון? ב .איך גודל רווח הסמך היה משתנה אם היו דוגמים עוד ימים ? .4 ציוני מבחן אינטליגנציה מתפלגים נורמאלית .נדגמו 52מבחנים והתקבל ממוצע ציונים 115 וסטיית תקן מדגמית .10 א .בנו רווח סמך לממוצע הציונים באוכלוסייה ברמת ביטחון של .02% ב .חזרו על סעיף א' אם סטיית התקן הינה סטיית התקן האמתית של כלל הנבחנים. ג .הסבירו את ההבדלים בין שני הסעיפים הנ"ל. .2 נשקלו 31תינוקות אשר נולדו בשבוע ה 41-של ההיריון .המשקל נמדד בקילוגרמים .להלן התוצאות שהתקבלו 195 : X 60 i i 1 . X 643.19בנו רווח סמך ברמת סמך של 02% 60 2 i i 1 לתוחלת משקל תינוק ביום היוולדו. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 52 .3שני סטטיסטיקאים בנו רווח בר-סמך לאותו פרמטר .לכל אחד מהסטטיסטיקאים מדגם אחר ,אך באותו גודל . 11שניהם קבעו אותה רמת סמך. סטטיסטיקאי א :הניח = 51 סטטיסטיקאי ב :חישב לפי המדגם וקיבל Sˆ 20 למי משני הסטטיסטיקאים יהיה רווח סמך ארוך יותר? ( בחר בתשובה הנכונה ) א .סטטיסטיקאי א ב .סטטיסטיקאי ב ג .אותו אורך רווח סמך לשני הסטטיסטיקאים. ד .תלוי בתוצאות המדגם של כל סטטיסטיקאי. .8 נתון ש N ( , 2 ) : Xביצעו מדגם בגודל 13וקיבלו סטיית תקן מדגמית .11אורך רווח הסמך שהתקבל הוא . 7.832 :מהי רמת הביטחון של רווח הסמך? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 53 טבלת ערכים קריטיים לפי התפלגות t ראה איור מטה. α 0.0005 0.001 0.005 0.01 0.025 0.05 0.1 דרגות חופש 636.619 318.309 63.657 31.821 12.706 6.314 3.078 31.599 22.327 9.925 6.965 4.303 2.920 1.886 12.924 10.215 5.841 4.541 3.182 2.353 1.638 8.610 7.173 4.604 3.747 2.776 2.132 1.533 6.869 5.893 4.032 3.365 2.571 2.015 1.476 1 2 3 4 5 5.959 5.408 5.208 4.785 3.707 3.499 3.143 2.998 2.447 2.365 1.943 1.895 1.440 1.415 5.041 4.501 3.355 2.896 2.306 1.860 1.397 4.781 4.297 3.250 2.821 2.262 1.833 1.383 4.587 4.144 3.169 2.764 2.228 1.812 1.372 6 7 8 9 10 4.437 4.318 4.025 3.930 3.106 3.055 2.718 2.681 2.201 2.179 1.796 1.782 1.363 1.356 4.221 3.852 3.012 2.650 2.160 1.771 1.350 4.140 3.787 2.977 2.624 2.145 1.761 1.345 4.073 3.733 2.947 2.602 2.131 1.753 1.341 11 12 13 14 15 4.015 3.965 3.686 3.646 2.921 2.898 2.583 2.567 2.120 2.110 1.746 1.740 1.337 1.333 3.922 3.610 2.878 2.552 2.101 1.734 1.330 3.883 3.579 2.861 2.539 2.093 1.729 1.328 3.850 3.552 2.845 2.528 2.086 1.725 1.325 16 17 18 19 20 3.819 3.792 3.527 3.505 2.831 2.819 2.518 2.508 2.080 2.074 1.721 1.717 1.323 1.321 3.768 3.485 2.807 2.500 2.069 1.714 1.319 3.745 3.467 2.797 2.492 2.064 1.711 1.318 3.725 3.450 2.787 2.485 2.060 1.708 1.316 21 22 23 24 25 3.707 3.690 3.435 3.421 2.779 2.771 2.479 2.473 2.056 2.052 1.706 1.703 1.315 1.314 3.674 3.408 2.763 2.467 2.048 1.701 1.313 3.659 3.396 2.756 2.462 2.045 1.699 1.311 3.646 3.385 2.750 2.457 2.042 1.697 1.310 26 27 28 29 30 3.551 3.496 3.307 3.261 2.704 2.678 2.423 2.403 2.021 2.009 1.684 1.676 1.303 1.299 3.460 3.232 2.660 2.390 2.000 1.671 1.296 3.402 3.183 2.632 2.368 1.987 1.662 1.291 3.373 3.160 2.617 2.358 1.980 1.658 1.289 40 50 60 90 120 3.291 3.090 2.576 2.326 1.960 1.645 1.282 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 54 פתרונות: שאלה 1 א80.77> > 70.85 . שאלה 4 א03.30> >118.08 . ב03.01> >118.11 . שאלה 1 0.140> >0.021 שאלה 7 01% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 55 פרק - 3רווח סמך לפרופורציה רקע: מטרה :לאמוד את – Pפרופורציה באוכלוסייה. y האומד הנקודתי: n -Y ( pˆ מספר ההצלחות שבמדגם ) ) ˆpˆ (1 p רווח הסמך ל :p n 2 pˆ Z 1 התנאי לבנות את רווח הסמך הינו מדגם של לפחות 01תצפיות( לעיתים נותנים תנאי של מספר הצלחות ומספר כשלונות לפחות 2או לפחות ) 11 ) ˆpˆ (1 p האומד לטעות התקן: n A B מתקיים ש: Pˆ 2 L 2 דוגמה( :פתרון בהקלטה) .1במטרה לאמוד את אחוז המובטלים במשק נדגמו 511אזרחים .מתוכם התקבל ש 54היו מובטלים. א .בנו רווח סמך לאחוז המובטלים באוכלוסייה ברמת סמך של .02% ב .מהו האומד לטעות התקן? פתרון: א. 8.2%>p>13.2% ב5.50% . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 56 תרגילים: .1נדגמו 511דירות בעיר חיפה 47 .מתוכן נמצאו כבעלות ממ"ד. א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לאחוז הדירות בחיפה עם ממ"ד. ב .על סמך סעיף א' מה ניתן לומר על שגיאת האמידה המקסימאלית? ג .בהנחה ובחיפה 71אלף דירות ,בנו רווח סמך ברמת סמך של 02 %למספר הדירות בחיפה עם ממ"ד בפועל. .5במדגם של 011אנשי היי-טק התקבל ש 171-מהם אקדמאים. א .בנו רווח סמך לפרופורציית אקדמאים ברמת סמך של ( 02%בקרב אנשי היי-טק). ב .כיצד רווח הסמך של סעיף א היה משתנה אם היינו מקטינים את רמת הסמך? ג .כיצד רווח הסמך היה משתנה אם הינו מגדילים את גודל המדגם? .0במדגם של 411נהגים התקבל רווח סמך לפרופורציית הנהגים החדשים0.08 p 0.18 : א .כמה נהגים במדגם היו נהגים חדשים? ב .מהי רמת הסמך של רווח הסמך שנבנה? .4במסגרת מערכת הבחירות בארה"ב נשאלו 741אנשים עבור איזה מועמד יצביעו. 211אנשים ענו כי יצביעו בעד ברק אובמה .בסקר פורסם שתתכן סטייה של 3%מתוצאות האמת. באיזו רמת ביטחון הסקר השתמש? .2במדגם של 011נשים בגילאי 02-41נמצא ש 141-היו נשואות 71 ,היו גרושות 31 ,רווקות והיתר אלמנות. א .מצאו רווח סמך ברמה של 01%לאחוז הגרושות באוכלוסייה הנחקרת. ב .מצאו רווח סמך ברמה של 00%לסיכוי שבאוכלוסייה הנחקרת תמצא אישה לא נשואה? .3ביצעו מדגם באוכלוסייה .שיעור ההצלחות במדגם היה 11%ורווח הסמך ניבנה ברמת סמך של . 02%אורכו הינו .7.0123% מהו גודל המדגם שנלקח? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 57 פתרונות: שאלה 3 א25 . ב1.008 . שאלה 1 א55.2%>p>01.0% . ב42.01%>p>31.85% . שאלה 6 511 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 58 קביעת גודל מדגם באמידת פרופורציה רקע: בפרק זה נדון איך קובעים גודל מדגם שבאים לאמוד פרופורציה באוכלוסייה מסוימת: החוקר קובע מראש את רמת הסמך הרצויה. 1 : החוקר קובע מראש את הטעות הסטטיסטית המרבית שבה הוא מעוניין ( :או את אורך רווח הסמך). - L 2אורך רווח הסמך. -טעות אמידה מרבית :המרחק המקסימאלי (הסטייה) בין הפרמטר ( ) pלאומד ( ˆ.) p ) ˆpˆ (1 p n . z1 2 ויתעניין לדעת מהו גודל המדגם הרצוי לשם כך. 2 2 Z pˆ 1 pˆ 1 2 n נקבל ש : L הבעיה שאין אנו יודעים את ˆ. p נתבונן בביטוי : pˆ 1 pˆ 1 3.5 3 כיוון שאין לנו ידע מוקדם על ˆ pנציב את המקרה השמרני ביותר שממקסם את הביטוי עבור pˆ 0.5 2 2 2 z 0.5 0.5 z 1 n n 1 2 2 L L לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 59 אך אם תהיה לנו אינפורמציה מוקדמת על הפרופורציה נציב את הערך הקרוב ביותר ל1.2- האפשרי. דוגמה ( :פתרון בהקלטה) מעוניינים לאמוד את שיעור האבטלה במשק .האמידה צריכה להתבצע ברמת סמך של 01%ועם שגיאת אמידה שלא תעלה על .4% א .מהו גודל המדגם המינימאלי שיש לקחת? ב .חזור לסעיף א' אם ידוע שהאבטלה לא אמורה לעלות על .51% פתרון : א450 . ב581 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 61 תרגילים: .1הממשלה אומדת מדי חודש את אחוז התמיכה בה .מהו גודל המדגם אשר יש לקחת אם דורשים שהאומדן לא יסטה מהאחוז האמתי באוכלוסייה ביותר מ ,0%-וזאת בביטחון של ?02% .5משרד התקשורת מעוניין לדעת מה שיעור בתי האב עם אינטרנט. א .כמה בתי אב יש לדגום אם מעוניינים שבביטחון של 01%אורך רווח הסמך לא יעלה על ?7% ב .חזרו על סעיף א .אם ידעו שלפני חמש שנים ל 71%-מבתי האב היה אינטרנט וכיום יש להניח שיש ליותר אינטרנט. .0ערוץ טלוויזיה מעוניין לאמוד את הרייטינג של הערוץ בפריים טיים .המטרה שבביטחון של 02%הסטייה המרבית בין האומד לרייטינג האמתי לא תעלה על .4% א .כמה מכשירי PEOPLE METERיש להתקין לצורך האמידה? ב .לפי הערכה מוקדמת הרייטינג של הערוץ לא יכול לעלות על .51%בהנחה ומכשיר כזה עולה ₪ 211ליחידה מה החיסכון הכספי מאינפורמציה זאת? .4השאלות הבאות מתייחסות לסעיף : 4 א .כמה אזרחים יש לדגום כדי לאמוד את אחוז התמיכה בממשלה עם אורך רווח הסמך שלא עולה על 0%ברמת סמך של ?01% ב .בהנחה ובוצע מדגם שאת גודלו חישבתם בסעיף א והתקבל שאחוז התמיכה בממשלה במדגם הנו .45%בנו רווח סמך לאחוז התמיכה בממשלה ברמת סמך של .02% ג .על סמך סעיף ב' .האם תקבל את הטענה שמיעוט האוכלוסייה תומך הממשלה? .2משרד הבריאות מתכנן לבצע מדגם שמטרתו לבדוק את הסיכוי לחלות בשפעת עם לקיחת חיסון נגד שפעת .הוא מעוניין שבסיכוי של 07%טעות האמידה לא תעלה על .0% א .כמה מחוסנים יש לדגום ? ב .משרד הבריאות ביצע את המדגם שאת גודלו חישבת בסעיף הקודם וקיבל ש 12%מבין אלה שקיבלו חיסון נגד שפעת בכל זאת חלו במשך החורף בשפעת .בנו ברמת סמך של 07%את הסיכוי לחלות בחורף בשפעת עם לקיחת חיסון נגד שפעת. ג .בהמשך לסעיף הקודם .מהי טעות האמידה המרבית בביטחון של ? 07%מדוע הוא קטן מ? 0% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 61 פתרונות: שאלה 1 1137 שאלה 3 א311 . ב.₪ 117111 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 62 פרק - 8רווח סמך להפרש פרופורציות רקע: המטרה :לאמוד את : p1 p2הפרש פרופורציות בין שתי אוכלוסיות שונות. האומד הנקודתיpˆ1 pˆ 2 : התנאי לבניית רווח הסמך :כל מדגם מעל 01או לבדוק שמספר ההצלחות ומספר הכישלונות בכל מדגם לפחות 2בכל מדגם (יש כאלה שבודקים לפחות .)11 רווח סמך: ) pˆ1 (1 pˆ1 ) pˆ 2 (1 pˆ 2 n1 n2 2 ( pˆ1 pˆ 2 ) Z 1 רק שאפס נופל בתחומי רווח הסמך להפרש הפרופורציה נאמר שלא ניתן לקבוע שקיים הבדל מובהק בין הפרופורציות באוכלוסיות. דוגמה( :פתרון בהקלטה) במטרה להשוות בין שתי תרופות נדגמו 511איש שלקחו תרופה .xמתוכם 171טענו שהתרופה עזרה להם .כמו כן נלקחו 011איש שלקחו את תרופה .yמתוכם 121טענו שהתרופה עזרה להם. בנו רווח סמך להפרש אחוזי ההצלחה של התרופות ברמת סמך של .02%מה ניתן לומר על סמך רווח הסמך על ההבדלים בין התרופות? פתרון : ()00% ,48% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 63 תרגילים: .1מתוך 121נשים שנדגמו באקראי 01%תמכו בהצעת חוק מסוימת .מתוך 511גברים שנדגמו באקראי 52%תמכו בהצעת החוק. א .בנו רווח סמך לפער בין אחוזי התמיכה של הנשים לעומת הגברים ברמת סמך של .03% ב .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לאחוז התמיכה בהצעת החוק . .5במחקר רפואי השתתפו 511אנשים הסובלים מכאבים כרוניים .הם חולקו באקראי ל5- קבוצות שוות בגודלן. קבוצה 1קיבלה את תרופה Aוקבוצה שנייה קיבלה את תרופה .B בקרב לוקחי תרופה 01 Aטענו שמצבם השתפר .בקרב לוקחי תרופה 81 Bטענו שמצבם השתפר. א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%להפרש בין שיעורי ההצלחה של שתי התרופות. ב .האם על סמך סעיף א ניתן לקבוע שקיים הבדל בין התרופות מבחינת שיעורי ההצלחה? .0נדגמו 511משפחות מגוש דן .ל 81%-מתוכן מכשיר DVDבבית. נדגמו 011משפחות מאזור הצפון ל 32% -מתוכן מכשיר DVDבבית. א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 07%לפרופורציות המשפחות בגוש דן עם DVDבבית. ב .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%להפרש בין פרופורציות המשפחות בגוש דן עם DVDלבין פרופורציות המשפחות בצפון עם .DVD לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 64 פתרונות: שאלה 2 א0.093 PA PB 0.307 . שאלה 3 א. 0.625 p 0.7754 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 65 פרק - 7רווח סמך להפרש תוחלות ממדגמים בלתי תלויים כששונויות האוכלוסייה ידועות רקע: מטרה :לאמוד את פער התוחלות , 1 2 :כלומר ההבדלים של הממוצעים בין שתי האוכלוסיות. האומד נקודתיx1 x2 : התנאים לבניית רווח הסמך: 21 , 2 2 1.ידועות. X1 , X 2 ~ N .5או n1 , n1 30 .0שני מדגמים בלתי תלויים. רווח סמך: 21 2 2 n2 n1 2 ( x1 x2 ) Z 1 אם הערך אפס נופל בגבולות רווח הסמך נגיד שבביטחון של 1 לא קיים הבדל בין התוחלות. דוגמה( :פתרון בהקלטה) נדגמו 111תושבים מאזור aוהמשכורת הממוצעת הייתה שם .₪ 0511 כמו כן נדגמו 151תושבים מאזור bוממוצע המשכורות שהתקבל שם .₪ 7811 לצורך פתרון נניח שסטיית התקן של המשכורות באוכלוסיית שני האזורים היא .₪ 1711 אמדו ברמת סמך של 01%את הפרש השכר הממוצע בין אזור aלאזור . b לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 66 תרגילים: .1מעוניינים לבדוק האם קיים הבדל בין ממוצע ציוני הפסיכומטרי של חיילים לממוצע ציוני הפסיכומטרי של תלמידי תיכון .ידוע שציוני הפסיכומטרי מתפלגים נורמאלית עם סטיית תקן .111במדגם של 13נבחנים חיילים התקבל ממוצע .240במדגם של 51תלמידי תיכון התקבל ממוצע .217בנו רווח סמך לפער תוחלות הציונים בין חיילים לתלמידי תיכון ברמת סמך של .01%מה ניתן להסיק מרווח סמך זה? .5ציוני I.Q.מתוכננים כך שיתפלגו נורמאלית עם סטיית תקן של .12במדגם של 51נבחנים ישראלים התקבל ממוצע ציונים .114במדגם של 50נבחנים אמריקאיים התקבל ממוצע ציונים .00 א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לפער בין ישראל לארה"ב בממוצע הציונים במבחן ה.IQ- ב .האם קיים הבדל בין ישראלים לאמריקאים מבחינת ממוצע הציונים? .0חברה להנדסת בניין מעוניינת להשוות ברמת הקשיות של שני סוגי ברגים .ידוע שרמת הקשיות של ברגים מתפלגת נורמלית עם סטיית תקן של 4יחידות .במדגם של 12ברגים מסוג א' התקבל רמת קשיות ממוצעת של 57יחידות ובמדגם של 15ברגים מסוג ב' התקבל רמת קשיות ממוצעת של . 52עבור אילו רמות בטחון יקבע שאין הבדל בין שני סוגי הברגים מבחינת ממוצע רמת הקשיות שלהם? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 67 פתרונות : שאלה 1 ()-51,01 שאלה :3 רמות בטחון הגבוהות מ1.0483 : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 68 כששונויות האוכלוסייה אינן ידועות אך שוות רקע: מטרה :לאמוד את פער התוחלות , 1 2 :כלומר ההבדלים של הממוצעים בין שתי האוכלוסיות. האומד נקודתיx1 x2 : התנאים לבניית רווח הסמך: 21 2 2 .1 . X 1 , X 2 ~ N .5 .0מדגמים בלתי תלויים. השונות המשוקללת :כיוון שאנו מניחים שבין שתי האוכלוסיות השונויות שוות אנו אומדים את השונות הזו על ידי שקלול שתי השונויות של שני המדגמים על ידי הנוסחה הבאה: n 1 Sˆ12 n2 1 Sˆ22 Sˆ p2 1 n1 n2 2 דרגות החופש d . f n1 n2 2 : רווח סמך: Sˆ 2p n2 Sˆ 2p n1 n1 n2 2 ( x1 x2 ) t 2 אם הערך אפס נופל בגבולות רווח הסמך נגיד שבביטחון של 1 לא קיים הבדל בין התוחלות. דוגמה( :פתרון בהקלטה ) מחקר מעוניין לבדוק האם קיים הבדל בין תל אביב לבאר שבע מבחינת ההכנסה הממוצעת של אקדמאים.להלן תוצאות המדגם שנעשה: תל אביב באר שבע מספר האקדמאים 51 11 ממוצע הכנסות של אקדמאים 11,111 0211 סטיית התקן של הכנסות אקדמאים 511 521 בנו רווח סמך ברמת ביטחון של 01%להפרש תוחלות ההכנסה בשני האזורים. הניחו שהשכר מתפלג נורמלית עם אותה שונות בכל אחד מהאזורים. פתרון )1028,1340( : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 69 תרגילים: .1נדגמו 12ישראלים ו 12-אמריקאים. כל הנדגמים נגשו למבחן .IQלהלן תוצאות המדגם: המדינה ישראל ארה"ב גודל המדגם 12 12 סכום הציונים 1231 1481 סכום ריבועי הציונים 132,001 148,231 מצאו רווח סמך ברמת סמך של 02%לסטייה בין ממוצע הציונים בישראל לממוצע הציונים בארה"ב .רשמו את כל ההנחות הדרושות לצורך פתרון התרגיל. .5להלן 4תצפיות על משתנה Xשמתפלג ) N ( x , 2ומשתנה Yשמתפלג ) . N ( y , 2 52 51 51 55 X 15 18 52 17 Y חשבו רווח סמך ל y x -ברמת הסמך ,01%בהנחה ששני המדגמים בלתי תלויים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 71 פרק - 0רווח סמך לתוחלת ההפרש במדגם מזווג רקע: מדגם מזווג :מדגם אחד שבו יש nצמדים. כל תצפית במדגם תנפק זוג ערכים X :ו.Y- ניצור משתנה חדש: D x y הפרמטר שנרצה לאמוד D : התנאים לבניית רווח הסמך: x, y ~ N המדגם מזווג נוסחת רווח הסמך: SD n כאשר דרגות החופשd . f n 1 : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © D t n 1 2 1 71 דוגמה( :פתרון בהקלטה) מעוניינים לבדוק האם יש הבדל בין מהירות הריצות של שתי תוכנות מחשב. לקחו 2קבצים אקראיים והריצו אותם בשתי התוכנות: הקובץ 1 2 3 4 1 הזמן בתוכנה הראשונה 52 47 40 43 07 הזמן בתוכנה השנייה 58 43 45 41 47 הניחו כי זמני הריצות מתפלגים נורמלית. ִמצאו רווח סמך של 02%להפרש תוחלת הזמן בין שתי התוכנות. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 72 תרגילים: .1נדגמו 2סטודנטים שסיימו את הקורס סטטיסטיקה ב' .להלן הציונים בסמסטר א' ו -ב': סמסטר א סמסטר ב 84 71 37 74 01 78 82 83 75 111 נניח שהציונים מתפלגים נורמאלית. א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לתוחלת פער הציונים בין סמסטר א לבין סמסטר ב. ב .האם על סמך רווח הסמך קיים הבדל בין הסמסטרים מבחינת תוחלת הציונים? ג .מה צריך לשנות בנתונים כדי שהמדגמים יהיו בלתי תלויים? .5במטרה לבדוק האם קיים הבדל בין קווי זהב לבזק מבחינת ממוצע המחירים לשיחות בינ"ל. נגדמו באקראי 8מדינות ועבור כל מדינה נבדקה עלות דקת שיחה .להלן התוצאות: המדינה בזקX- קווי זהבY- ארה"ב 1.2 1.4 קנדה 5.1 5 הולנד 5.5 1.0 פולין 0 0.1 מצרים 0.2 0.0 סין 0.5 0.5 יפן 4.5 4.5 בהנחה והמחירים מתפלגים נורמלית עבור כל חברה בנו רווח סמך ברמת סמך של 01%לתוחלת הפרש המחירים של שתי החברות. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 73 פרק - 11רווח סמך לשונות וסטיית תקן רקע: בפרק זה נדון על בניית רווח סמך לשונות האוכלוסייה. התנאי לבניית רווח הסמך :המשתנה הנחקר מתפלג נורמלית ,למרות שנהוג לא לדרוש את התנאי הזה אם המדגם מספיק גדול. רווח הסמך יתבסס על התפלגות הנקראת חי בריבוע. התפלגות זו היא התפלגות אסימטרית חיובית המתחילה מהערך אפס ותלויה בדרגות חופש. דרגות החופש במקרה זה יהיוn-1 : (n 1) Sˆ 2 רווח הסמך לשונות: 2, n 1 nX 2 n 2 i X 2 12 2 Xi X (n 1)Sˆ 2 2 2, n1 n Sˆ 2 אומד לשונות הלא-ידועה. i 1 כאשר n 1 n 1 אם נרצה לבנות רווח סמך לסטיית תקן אז נוציא שורש לרווח סמך לשונות. i 1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 74 דוגמה( :פתרון בהקלטה) זמן התגובה מתפלג נורמאלית .במטרה לאמוד את שונות זמן התגובה נדגמו 4תצפיות .להלן התוצאות בשניות .4.8,2.5,4.3,2.0 :בנו רווח סמך ,ברמת סמך של 02%לשונות זמן התגובה באוכלוסייה. פתרון : 1.100> >1.817 2 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 75 תרגילים : .1חמישה מטופלים קבלו תרופה מסוימת .בדקו לכל מטופל את זמני התגובה שלו .להלן הזמנים שהתקבלו בדקות.17,18,51,53,57 : בהנחה וזמני התגובה מתפלגים נורמאלית ,בנו רווח סמך ברמת סמך של 02 %לשונות זמן התגובה. .5נדגמו 51ימים אקראיים מחודשי יולי-אוגוסט ונמדדה בהם הטמפ' במעלות צלזיוס בת"א. במדגם התקבל טמפ' ממוצעת 01.7וסטיית תקן מדגמית .1.1בהנחה והטמפ' מתפלגת א .בנו רווח סמך לתוחלת הטמפ' בחודשים אלה בת"א נורמאלית: ברמת סמך של .02% הטמפ' בחודשים אלה בת"א ברמת סמך של .02% ב .בנו רווח סמך לסטיית התקן של .0ציוני IQבארה"ב מתפלגים נורמאלית עם ממוצע 111וסטיית תקן .2נבחנו 51נבחנים ישראלים במבחן ה .IQ-להלן התוצאות שהתקבלו : 20 X i 2080 i 1 20 X i 2 218, 220 i 1 נניח שגם בישראל הציונים מתפלגים נורמאלית. א .מצאו אומדנים לממוצע הציונים בישראל ולשונות הציונים בישראל באמצעות אומדנים חסרי הטיה. ב .אמדו ברמת ביטחון של 02%את תוחלת הציונים של נבחנים בישראל. ג .אמדו ברמת סמך של 01%את סטיית התקן של הציונים של נבחנים ישראלים. ד .על סמך הסעיפים הקודמים ,האם בישראל ממוצע הציונים וסטיית התקן של הציונים שונה מבארה"ב? הסבירו. .4באוכלוסייה מסוימת נדגמו 11תצפיות והתקבלו התוצאות הבאות: 10 X i 750 i 1 10 ( X i X )2 900 i 1 נתון ש ) X i N ( , 2 א .בנו רווח סמך ל -ברמת סמך של .02% ב .בנו רווח סמך ל 2 -ברמת סמך של .02% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 76 פתרונות : שאלה 2 א01.572> >01.012. ב1.708> >1.318 . תשובה 3 א .לממוצע ,114לשונות .111 ב99.32 108.68 . ג7.94 13.7 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 77 טבלת חי בריבוע על סמך השטח מצד ימין α .005 .01 .025 .10 .05 2.71 3.84 4.61 5.99 6.25 7.81 7.78 9.49 9.24 11.1 .25 .50 .75 7.88 10.6 12.8 14.9 16.7 5.02 6.63 7.38 9.21 9.35 11.3 11.1 13.3 12.8 15.1 18.5 20.3 22.0 23.6 25.2 16.8 18.5 20.1 21.7 23.2 14.4 16.0 17.5 19.0 20.5 12.6 14.1 15.5 16.9 18.3 26.8 28.3 29.8 31.3 32.8 24.7 26.2 27.7 29.1 30.6 21.9 23.3 24.7 26.1 27.5 19.7 21.0 22.4 23.7 25.0 17.3 18.5 19.8 21.1 22.3 34.3 35.7 37.2 38.6 40.0 32.0 33.4 34.8 36.2 37.6 28.8 30.2 31.5 32.9 34.2 26.3 27.6 28.9 30.1 31.4 23.5 24.8 26.0 27.2 28.4 19.4 20.5 21.6 22.7 23.8 41.4 42.8 44.2 45.6 46.9 38.9 40.3 41.6 43.0 44.3 35.5 36.8 38.1 39.4 40.6 32.7 33.9 35.2 36.4 37.7 29.6 30.8 32.0 33.2 34.4 24.9 26.0 27.1 28.2 29.3 20.3 21.3 22.3 23.3 24.3 48.3 49.6 51.0 52.3 53.7 45.6 47.0 48.3 49.6 50.9 41.9 43.2 44.5 45.7 47.0 38.9 40.1 41.3 42.6 43.8 35.6 36.7 37.9 39.1 40.3 30.4 31.5 32.6 33.7 34.8 25.3 26.3 27.3 28.3 29.3 .95 .90 2 .975 3 .99 3 0.995 4 df 1.32 2.77 4.11 5.39 6.63 0.455 1.39 2.37 3.36 4.35 0.102 0.575 1.21 1.92 2.67 0.0158 0.211 0.584 1.06 1.61 0.0 393 0.103 0.352 0.711 1.15 0.0 982 0.0506 0.216 0.484 0.831 0.0 157 0.0201 0.115 0.297 0.554 0.0 393 0.0100 0.0717 0.207 0.412 10.6 12.0 13.4 14.7 16.0 7.84 9.04 10.2 11.4 12.5 5.35 6.35 7.34 8.34 9.34 3.45 4.25 5.07 5.90 6.74 2.20 2.83 3.49 4.17 4.87 1.64 2.17 2.73 3.33 3.94 1.24 1.69 2.18 2.70 3.25 0.872 1.24 1.65 2.09 2.56 0.676 0.989 1.34 1.73 2.16 6 7 8 9 10 13.7 14.8 16.0 17.1 18.2 10.3 11.3 12.3 13.3 14.3 7.58 8.44 9.30 10.2 11.0 5.58 6.30 7.04 7.79 8.55 4.57 5.23 5.89 6.57 7.26 3.82 4.40 5.01 5.63 6.26 3.05 3.57 4.11 4.66 5.23 2.60 3.07 3.57 4.07 4.60 11 12 13 14 15 15.3 16.3 17.3 18.3 19.3 11.9 12.8 13.7 14.6 15.5 9.31 10.1 10.9 11.7 12.4 7.96 8.67 9.39 10.1 10.9 6.91 7.56 8.23 8.91 9.59 5.81 6.41 7.01 7.63 8.26 5.14 5.70 6.26 6.84 7.43 16 17 18 19 20 16.3 17.2 18.1 19.0 19.9 13.2 14.0 14.8 15.7 16.5 11.6 12.3 13.1 13.8 14.6 10.3 11.0 11.7 12.4 13.1 8.90 9.54 10.2 10.9 11.5 8.03 8.64 9.26 9.89 10.5 21 22 23 24 25 20.8 21.7 22.7 23.6 24.5 17.3 18.1 18.9 19.8 20.6 15.4 16.2 16.9 17.7 18.5 13.8 14.6 15.3 16.0 16.8 12.2 12.9 13.6 14.3 15.0 11.2 11.8 12.5 13.1 13.8 26 27 28 29 30 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 1 2 3 4 5 78 פרק - 11תרגול מסכם ברווחי סמך .1מהירות הגלישה באינטרנט במקום מסוים מתפלגת נורמאלית .בדקו את מהירות הגלישה ב- 01זמנים אקראיים .מהירות הגלישה נמדדה ב . Mbps-מהירות מתחת ל 11 Mbps -מוגדרת על ידי החברה כנמוכה. התוצאות שהתקבלו במדגם :ממוצע היה 78עם סטיית תקן 18ו 15-פעמים המהירות הייתה בנו רווחי סמך ברמת סמך של 02%לפרמטרים הבאים: נמוכה. א .תוחלת מהירות הגלישה. ב .הסיכוי שמהירות הגלישה תהיה נמוכה. 511 .5אנשים נשאלו כמה פעמים ביום הם שותים כוס קפה .להלן התפלגות התשובות: מספר פעמים 1 1 5 0 4 2 מספר אנשים 73 04 57 55 51 11 א .תנו רווח סמך לממוצע מספר כוסות הקפה שאנשים נוהגים לשתות ביום 0.05 . ב .אדם השותה לפחות 4כוסות קפה ביום נקרא "מכור לקפה" .בנו רווח סמך לאחוז "המכורים לקפה" 0.1 .0חוקר בנה רווח סמך לאחוז האנשים שהתקררו לפחות פעם אחת בשנה .רווח הסמך שהתקבל הוא 81 p 91רווח הסמך הנ"ל התבסס על מדגם של 211איש. א .כמה אנשים במדגם טענו שכלל לא התקררו השנה? ב .באיזו רמת סמך נבנה רווח הסמך? ג .בנו רווח סמך לאחוז האנשים שהתקררו לפחות פעם אחת השנה ברמת סמך של 02%על סמך תוצאות המדגם. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 79 .4ציוני IQבארה"ב מתפלגים נורמאלית עם תוחלת .111במדגם של 51ישראלים שנבחנו במבחן 2040 ה IQ-התקבלו התוצאות הבאות: 210740 20 x i i 1 20 x 2 i i 1 א .אמדו ברמת ביטחון של 01%את ממוצע ציוני בחינת ה IQ -בישראל – מהי ההנחה הדרושה לפתרון? ב .על סמך רווח הסמך של סעיף א האם תקבלו את הטענה שבישראל ממוצע הציונים שונה מארה"ב? ג .מה היה קורה לרווח הסמך אם הינו מגדילים את רמת הסמך שלו? .2להלן תוצאות מדגם שבדק עבור כל משפחה האם יש לה בבית מכשיר טאבלט. אזור מגורים גוש דן שאר הארץ גודל המדגם 511 541 מספר משפחות בעלי טאבלט 131 137 א .בנו רווח סמך להבדל בין אחוז המשפחות עם טאבלט בגוש דן ואחוז המשפחות בעלי טאבלט בשאר חלקי הארץ .ברמת סמך של .07% ב .בנו רווח סמך לפרופורצית משפחות בעלות טאבלט בכלל הארץ ברמת סמך של .02% .3הגובה של מתגייסים לצה"ל מתפלג נורמלית במדגם של 52מתגייסים התקבלו התוצאות הבאות: x 176.2cm 2832cm2 2 ) (x x i א .אמדו את הגובה הממוצע של המתגייסים ברמת סמך של .07% ב .אמדו ברמת סמך של 01%את סטיית התקן של הגובה של מתגייסים של צה"ל. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 81 .8בנק מתלבט האם לפתוח סניף באזור Aאו באזור .Bלצורך פתרון נניח שסטית התקן של המשכורת באזור Aהיא 1511ובאזור . 1211 Bהבנק דגם 21אנשים מאזור ,Aהמשכורת הממוצעת שהתקבלה במדגם היא .₪ 3,711כמו כן נדגמו 41אנשים מאזור ,Bהמשכורת הממוצעת שהתקבלה במדגם היא .₪ 3,311 א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%להפרש הממוצעים של המשכורות בשני האזורים. האם על סמך רווח הסמך ניתן להמליץ לבנק היכן לפתוח את הסניף .אם כן ,היכן? ב .בנו רווח סמך לתוחלת המשכורת באזור Aברמת סמך של .02% .7להלן מדגם של שכר הדירה בש"ח של 2דירות שלושה חדרים בשכונת בבלי בתל אביב : שנת 5115 7111 8211 8111 3211 8211 שנת 5110 7111 7511 8711 3711 8811 בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לתוחלת עליית שכר הדירה משנת 5115לשנת 5110בשכונת בבלי .ניתן להניח ששכר הדירה בשכונה מתפלג נורמלית. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 81 פתרונות: שאלה 1 א80.65 93.35 . ב0.225 p 0.575 . שאלה 2 א1.21 1.65 . ב10.85% p 19.15% . שאלה 3 א81 . ב00.77% . ג83% p 89% . שאלה 4 א97.4 106.6 . ב .לא ג .יגדל שאלה 1 א0.5% p1 p2 19.5% . ב0.704 p 0.768 . שאלה 6 א170.8 181.6 . ב8.8 14.3 . שאלה 7 א372 A B 772 . ב6467 7133 . שאלה 8 21 2013 2012 821 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 82 פרק - 15בדיקת השערות כללית רקע: תהליך של בדיקת השערות הוא תהליך מאד נפוץ בעולם הסטטיסטיקה. בתהליך זה ישנן שתי השערות שנבדקות : השערת האפס המסומנות בH 0 - והשערה אלטרנטיבית ( השערת המחקר ) המסומנת ב. H1 - בדרך כלל השערת האפס מסמנת את אשר היה מקובל עד עכשיו ,את השגרה הנורמה ואילו ההשערה האלטרנטיבית את החדשנות בעצם ההשערה האלטרנטיבית מדברת על הסיבה שהמחקר נעשה . למשל , ישנה תרופה קיימת למחלה Aאשר גורמת ל – 11 %מהמשתמשים בה לתופעות לוואי .חברת תרופות טוענת שפיתחה תרופה שיעילה באותה מידה ,אך מקטינה את הסיכוי לתופעות הלוואי. לכן יש לבצע מחקר שעל סמך תוצאותיו ננסה להכריע איזה השערה נקבל: : H 0התרופה החדשה הנה קונבנציונאלית וגורמת ל 11%-תופעות לוואי. : H1התרופה החדשה מקטינה את אחוז הסובלים מתופעות לוואי מתחת ל .11%- בתהליך של בדיקת השערות יוצרים כלל שניקרא כלל הכרעה : הכלל יוצר אזור שניקרא אזור דחייה ( דחייה של השערת האפס כלומר קבלה של האלטרנטיבה) ו אזור קבלה ( קבלה של השערת האפס ודחייה של האלטרנטיבה) .כלל ההכרעה מתבסס על איזשהו סטטיסטי . בתהליך יש ללכת לתוצאות המדגם ולבדוק האם התוצאות נופלות באזור הדחייה או הקבלה וכך להגיע למסקנה – המסקנה היא בע ירבון מוגבל כיוון שהיא תלויה בכלל ההכרעה ובתוצאות המדגם .נשנה את כלל ההכרעה אנחנו יכולים לקבל מסקנה אחרת .נבצע מדגם חדש אנחנו עלולים לקבל תוצאה אחרת. לכן יתכנו טעויות במסקנות שלנו: הכרעה H1 H0 טעות מסוג 1 אין טעות H0 אין טעות טעות מסוג 5 H1 מציאות לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 83 הגדרת הטעויות: טעות מסוג ראשון -להכריע לדחות את H 0למרות שבמציאות H 0נכונה. טעות מסוג שני -להכריע לקבל את H 0למרות שבמציאות H1נכונה. מה הן הטעויות האפשריות במחקר של התרופות? ( בהקלטה ) נגדיר את ההסתברויות הבאות: הסיכוי לבצע טעות מסוג ( 1רמת מובהקות ) ) לדחות H0(= 𝑃𝐻0 (H0נכונה | לדחות את α=P)H0 הסיכוי לבצע טעות מסוג :5 ) לקבל H1(=𝑃𝐻1 (H0נכונה | לקבל את β =P)H0 רמת בטחון: ) לקבל H0(= 𝑃𝐻0 (H0נכונה | לקבל את )1-α( =P)H0 עוצמה : ) לדחות H1( =𝑃𝐻1 (H0נכונה | לדחות את π=)1-β ( =P)H0 דוגמה ( :פתרון בהקלטה ) בכד יש 11כדורים .יתכן ש 2 -מהם לבנים והיתר שחורים (כד א -השערת האפס) או ש 8 -מהם לבנים והיתר שחורים (כד ב -השערה אלטרנטיבית). כדי להחליט איזה מהכדים ברשותנו ,הוחלט להוציא כדור ולהשתמש בכלל ההחלטה הבא :אם הכדור שהוצא הוא לבן שזהו כד ב' (.)H1 א .חשבו את רמת המובהקות ואת רמת הביטחון של המבחן המוצע. ב .חשבו את הסיכוי לטעות מסוג שני והעוצמה של המבחן המוצע. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 84 תרגילים: .1אדם חשוד בביצוע פשע .מהן הטעויות האפשריות בהכרעת הדין? .5ילד קנה שקית סוכריות אטומה שבה ציפה ל 11-סוכריות תות ו 2-לימון .ישנה שקית אחרת אותה הוא לא רצה בה 3סוכריות תות ו 0 -לימון.הוא החליט להוציא באקראי סוכרייה אם היא תהיה לימון הוא יחזיר את השקית לחנות .מה הסיכויים לכל סוג של טעות בהכרעתו? .0יהי Xמספר שלם הנבחר באקראי מבין המספרים השלמים .הסיכוי ש X -יקבל ערך 1 כלשהו נתון על ידי הנוסחה: n p( X k ) עבור k 1, 2,......, n נתונות ההשערות הבאות לגבי התפלגות של :X H0 : n 4 H1 : n 6 כמו כן נתון כלל ההכרעה הבא :נדחה את השערת האפס אם .X>3 חשבו את הסיכוי לטעות מסוג ראשון וטעות מסוג שני ואת העוצמה? .4איכות של מוצר מסווגת ל 4-רמות איכות :מצוין ,טוב ,בינוני וירוד .להלן התפלגות טיב המוצר בשני מפעלים: מפעל מצוין טוב ירוד בינוני "היוצר" 1.3 1.5 1.5 1 "שמשון" 1.1 1.5 1.0 1.4 בוחרים ממשלוח מוצר באקראי ,אך לא יודעים מאיזה מפעל המשלוח הגיע .על סמך בדיקת האיכות מנסים להכריע האם מדובר במפעל "היוצר" (השערת האפס) או במפעל "שמשון" (השערה אלטרנטיבית). א .להלן כלל החלטה :אם מדובר במוצר שטיבו "טוב" נכריע שהמוצר בא ממפעל "שמשון" ,מהן ההסתברויות לסוגי הטעויות השונים? ב .להלן כלל החלטה :אם מדובר במוצר שטיבו "בנוני" או גרוע מכך נכריע שהמוצר בא ממפעל "שמשון" ,מה מהן ההסתברויות לסוגי הטעויות השונים? ג .איזה כלל החלטה עדיף? נמק! לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 85 .2במטרה לבדוק האם מטבע תקין הטילו אותו 7פעמים .הוחלט שאם מספר העצים יהיה בין 1ל 8כולל יוחלט שהמטבע תקין ,אחרת נחליט שהמטבע מזויף. א .רשמו את השערות המחקר. ב .מה ההסתברות לטעות מסוג ראשון? ג .מהי עצמת המבחן אם במציאות אכן המטבע אינו תקין כי הסיכוי לעץ בו הוא .51% .3להלן השערות: )( H 0 : X ~ t (5התפלגות tעם 2דרגות חופש) ( H : X ~ Zהתפלגות נורמאלית סטנדרטית) 1 ))סטנדארטית) כלל החלטה :נדחה את השערת האפס אם Xגדול מ.5.112- א .מהי רמת המובהקות של כלל ההחלטה? ב .מהי העוצמה של כלל ההחלטה? .8במפעל מסוים נפלטים לאוויר חומרים רעילים .במצב שיגרה העוצמה הממוצעת של החומר הרעיל אמורה להיות 3,111יחידות עם סטיית תקן .011במצב חירום העוצמה הממוצעת היא 8,111עם סטיית תקן .011במפעל מערכת התראה נתמכת על ידי 0 חיישנים .אם ממוצע העוצמה של החומר הרעיל לפי תשעת החיישנים עולה על 3311 יחידות מופעלת מערכת ההתראה .נתון שעוצמת הזיהום מתפלגת נורמאלית. א .מה הסיכוי להתראת שווא? (באיזה סוג טעות מדובר)? ב .מה הסיכוי שבמצב חירום מערכת ההתראה לא תפעל? (באיזה סוג טעות מדובר)? ג .מה ההסתברות שאם המצב הוא מצב חירום מערכת ההתראה תפעל? (איך קוראים להסתברות זו)? ד .בסעיפים הבאים נשנה בכל סעיף נתון מסוים .כל סעיף עומד בפני עצמו ,כיצד השינוי ישנה את הסיכוי לטעות מסוג ראשון ושני? .1המפעל יקנה עוד 4חיישנים. .5מצב חרום מוגדר כעת בתוחלת של 8211יחידות. .0מערכת ההתראה תופעל אם ממוצע של תשעת החיישנים יהיה מעל .3811 .7במטרה לבדוק האם במקום עבודה מסוים פרופורציית הבנים נמוכה מפרופורציית הבנות נדגמו באקראי 11עובדים .הוחלט שאם מספר הבנים במדגם יהיה לכל היותר 5תתקבל הטענה שפרופורציית הבנים נמוכה מפרופורציית הבנות. א .מה רמת המובהקות של כלל ההכרעה הנ"ל ? ב .מהי העצמה בהנחה ובחברה 01%בנים? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 86 .0זמן ההשפעה של משכך הכאבים "אופטלנוס" מתפלג נורמאלית עם תוחלת של 41דקות וסטיית תקן של 15דקות. חברת התרופות המייצרת את התרופה מנסה לשפר את התרופה כך שתוחלת הזמן עד להשפעה תתקצר .לצורך כך ,דגמו 52מטופלים שיקבלו את התרופה "אופטלנוס פורטה", ממוצע זמן התגובה של המטופלים היה 04.2דקות .חברת התרופות החליטה מראש שאם ממוצע הזמן עד להשפעה יהיה נמוך מ 02דקות ,היא תמשיך בתהליך שיווק "אופטלנוס פורטה". א .מהי רמת המובהקות של המבחן המוצע? ב .על סמך תוצאות המדגם .מהי המסקנה ומהי הטעות האפשרית במסקנה? ג .מהי עצמת המבחן המוצע אם במציאות התרופה "אופטלנוס פורטה" מפחיתה את התוחלת לכדי 05דקות? ד .כיצד תשתנה התשובה לסעיף ג' אם החברה הייתה מחליטה שהיא תמשיך בתהליך שיווק התרופה החדשה כאשר ממוצע המדגם יהיה נמוך מ 03-דקות? .11ציוני פסיכומטרי מתפלגים נורמלית עם סטיית תקן .151 מכון טוען שלימודים אצלו מעלים את ממוצע הציונים ביותר מ 01-נקודות .נלקחו 51שלמדו במכון ו 51-שניגשו לבחינה בלמידה עצמית .הוחלט במשרד פרסום לקבל את טענת המכון רק אם במדגם ממוצע הציונים של אלה שלמדו במכון יהיה גבוהה בלפחות 21נקודות מאלה שלא היו. א .מהי רמת המובהקות של המחקר? ב .מה הסיכוי לעשות טעות מסוג שני IIבהנחה שהמכון מעלה את ממוצע הציונים ב31- נקודות ? ג .כיצד התשובות לסעיף א ו ב' היו משתנות אם מסתבר שסטיית התקן בציוני הפסיכומטרי הינה .111הסבירו ללא חישוב. .11קו ייצור נחשב תקין אם יש בו לכל היותר 4%פגומים ,ונחשב שאינו תקין אחרת .מנהל האיכות דוגם בכל יום מקו הייצור 211מוצרים .אם במדגם יהיה לפחות 01מוצרים פגומים יפסיקו באותו היום את קו הייצור. א .מה ההסתברות להפסיק את קו הייצור כשהוא תקין .איך קוראים להסתברות זאת? ב .מה ההסתברות להמשיך ביום מסוים את קו הייצור למרות שאינו תקין כי היו 7% פגומים בקו הייצור .איך קוראים להסתברות זאת? .15מעוניינים לבדוק האם בפקולטה מסוימת ישנה העדפה לגברים .הוחלט לדגום 511מתקבלים ועל סמך מספר הבנים לקבוע אם טענת המחקר מתקבלת. חוקר א' קבע רמת מובהקות של 2%וחוקר ב' החליט לקבל את טענת המחקר אם במדגם יהיו לפחות 151בנים .למי מבין החוקרים רמת מובהקות גדולה יותר? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 87 פתרונות: שאלה 2 1 3 2 5 שאלה 3 0.5 0.25 שאלה 4 א 0.8 0.2 . ב 0.3 0.2 . ג .כלל ב' שאלה 1 ב1.11871 . ג1.1387 . שאלה 6 א1.12 . ב1.155 . שאלה 7 א1.1557 . ב1.1017 . ג1.0175 . שאלה 8 א1.122 . ב1.070 . שאלה 10 א1.5071 . ב1.0084 . ג .קטן שאלה 11 א1.1110 . ב1.1402 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 88 שאלה 12 חוקר א לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 89 פרק - 10בדיקת השערות על פרמטרים הקדמה רקע: תהליך של בדיקת השערות הוא תהליך מאד נפוץ בעולם הסטטיסטיקה. בבדיקת השערות על פרמטרים נעבוד לפי השלבים הבאים: שלב א :נזהה את הפרמטר הנחקר. שלב ב :נרשום את השערות המחקר. השערת האפס המסומנות בH 0 - בדרך כלל השערת האפס מסמלת את אשר היה מקובל עד עכשיו ,את השגרה הנורמה. השערה אלטרנטיבית ( השערת המחקר ) המסומנת ב. H1 - ההשערה האלטרנטיבית מסמלת את החדשנות בעצם ההשערה האלטרנטיבית מדברת על הסיבה שהמחקר נעשה היא שאלת המחקר. שלב ג :נבדוק האם התנאים לביצוע התהליך מתקיימים ונניח הנחות במידת הצורך. שלב ד :נרשום את כלל ההכרעה . בתהליך של בדיקת השערות יוצרים כלל שניקרא כלל הכרעה : הכלל יוצר אזור שניקרא אזור דחייה ( דחייה של השערת האפס כלומר קבלה של האלטרנטיבה) ו אזור קבלה ( קבלה של השערת האפס ודחייה של האלטרנטיבה) .כלל ההכרעה מתבסס על איזשהו סטטיסטי . אזור הדחיה מוכתב על ידי סיכון שלוקח החוקר מראש שנקרא רמת מובהקות ומסומן ב.α - שלב ה: בתהליך יש ללכת לתוצאות המדגם ולחשב את הסטטיסטי המתאים ולבדוק האם התוצאות נופלות באזור הדחייה או הקבלה. שלב ו : להסיק מסקנה בהתאם לתוצאות המדגם. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 91 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) משרד הבריאות פרסם שמשקל ממוצע של תינוקות ביום היוולדם בישראל 0011גר' .משרד הבריאות רוצה לחקור את הטענה שנשים מעשנות בזמן ההיריון יולדות תינוקות במשקל נמוך מהממוצע .במחקר השתתפו 51נשים מעשנות בהריון .להלן תוצאות המדגם שבדק את המשקל של התינוקות בעת הלידה: n 20 X 3120 S 280 א .מהי אוכלוסיית המחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר הנחקר? ד .מהן השערות המחקר? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 91 תרגילים: .1ממוצע הציונים בבחינת הבגרות באנגלית הנו 85עם סטיית תקן 12נקודות .מורה טוען שפיתח שיטת לימוד חדשה שתעלה את ממוצע הציונים .משרד החינוך החליט לתת למורה 03תלמידים אקראיים .ממוצע הציונים של אותם תלמידים לאחר שלמדו בשיטתו היה .82.2 א .מהי אוכלוסיית המחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר הנחקר? ד .מהן השערות המחקר? .5לפי הצהרת היצרן של חברת משקאות מסוימת נפח הנוזל בבקבוק מתפלג נורמלית עם תוחלת 211סמ"ק וסטיית תקן 51סמ"ק .אגודת הצרכנים מתלוננת על הפחתת נפח המשקה בבקבוק מהכמות המוצהרת .במדגם שעשתה אגודת הצרכנים התקבל נפח ממוצע של 405סמ"ק במדגם בגודל .52 א .מהי אוכלוסיית המחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר הנחקר? ד .מהן השערות המחקר? .0במשך שנים אחוז המועמדים שהתקבל לפקולטה למשפטים היה .52%השנה מתוך מדגם של 151מועמדים התקבלו .55מחקר מעוניין לבדוק האם השנה מקשים על הקבלה לפקולטה למשפטים. א .מהי אוכלוסיית המחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר הנחקר? ד .מהן השערות המחקר? .4בחודש ינואר השנה פורסם שאחוז האבטלה במשק הוא 7%במדגם עכשווי התקבל שמתוך 511 אנשים 3.2%מובטלים .רוצים לבדוק ברמת מובהקות של 2%האם כיום אחוז האבטלה הוא כמו בתחילת השנה. א .מהי אוכלוסיית המחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר הנחקר? ד .מהן השערות המחקר? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 92 טעויות בבדיקת השערות רקע: בתהליך של בדיקת השערות יוצרים כלל שניקרא כלל הכרעה : הכלל יוצר אזור שניקרא אזור דחייה ( דחייה של השערת האפס כלומר קבלה של האלטרנטיבה) ו אזור קבלה ( קבלה של השערת האפס ודחייה של האלטרנטיבה) .כלל ההכרעה מתבסס על איזשהו סטטיסטי . בתהליך יש ללכת לתוצאות המדגם ולבדוק האם התוצאות נופלות באזור הדחייה או הקבלה וכך להגיע למסקנה – המסקנה היא בעירבון מוגבל כיוון שהיא תלויה בכלל ההכרעה ובתוצאות המדגם .נשנה את כלל ההכרעה אנחנו יכול ים לקבל מסקנה אחרת .נבצע מדגם חדש אנחנו עלולים לקבל תוצאה אחרת. לכן יתכנו טעויות במסקנות שלנו: הכרעה H1 H0 טעות מסוג 1 אין טעות H0 אין טעות טעות מסוג 5 H1 מציאות הגדרת הטעויות: טעות מסוג ראשון -להכריע לדחות את H 0למרות שבמציאות H 0נכונה. טעות מסוג שני -להכריע לקבל את H 0למרות שבמציאות H1נכונה. דוגמה( :פתרון בהקלטה) אדם חשוד בביצוע עבירה ונתבע בבית המשפט .אילו סוגי טעויות אפשריות בהכרעת הדין? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 93 תרגילים: .1לפי הצהרת היצרן של חברת משקאות מסוימת נפח הנוזל בבקבוק מתפלג נורמלית עם תוחלת 211סמ"ק וסטיית תקן 51סמ"ק .אגודת הצרכנים מתלוננת על הפחתת נפח המשקה בבקבוק מהכמות המוצהרת .במדגם שעשתה אגודת הצרכנים התקבל נפח ממוצע של 405סמ"ק במדגם בגודל .52בסופו של דבר הוחלט להכריע לטובת חברת המשקאות. א .רשמו את השערות המחקר. ב .מה מסקנת המחקר? ג .איזו סוג טעות יתכן וביצעו במחקר? .5במחקר על פרמטר מסוים הוחלט בסופו של דבר לדחות את השערת האפס. א .האם ניתן לדעת אם בוצע טעות במחקר? ב .מה סוג הטעות האפשרית? .0לפי נתוני משרד הפנים בשנת 1071למשפחה ממוצעת היה 5.0ילדים למשפחה עם סטיית תקן .1.4ישנה טענה שכיום ממוצע מספר הילדים במשפחה קטן יותר .לצורך כך הוחלט לדגום 151 משפחות .במדגם התקבל ממוצע 5.18ילדים למשפחה .על סמך תוצאות המדגם נקבע שלא ניתן לקבוע שבאופן מובהק תוחלת מספר הילדים למשפחה קטנה כיום. א .מהי אוכלוסיית המחקר? ב .מה המשתנה הנחקר? ג .מה הפרמטר הנחקר? ד .מה השערות המחקר? ה .מה מסקנת המחקר? ו .מהי סוג הטעות האפשרית במחקר? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 94 פרק - 14בדיקת השערות על תוחלת (ממוצע) כאשר שונות האוכלוסיה ידועה רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבה: תנאים: .1 .5 H1 : 0 H1 : 0 H1 : 0 ידועה N Xאו מדגם מספיק גדול Z x Z1 או כלל ההכרעה: H 0 : 0 H 0 : 0 H 0 : 0 2 2 1 Z x Z Z x Z1 Z x Z1 אזור הדחייה של : H 0 2 Z 1 2 Z 1 Z1 █ -דוחים את H 0 Z1 █ -דוחים את H 0 █ -דוחים את H 0 סטטיסטי המבחן : X 0 ZX n חלופה אחרת לכלל הכרעה: n נדחה H0אם מתקיים: X 0 Z 1 / 2 או n n X 0 Z1 n X 0 Z 1 / 2 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © X 0 Z1 95 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) יבול העגבניות מתפלג נורמלית עם תוחלת של 11טון לדונם וסטיית תקן של 5.2טון לדונם בעונה .משערים ששיטת זיבול חדשה תעלה את תוחלת היבול לעונה מבלי לשנות את סטיית התקן .נדגמו 4חלקות שזובלו בשיטה החדשה .היבול הממוצע שהתקבל היה 15.2טון לדונם. בדוק את ההשערה ברמת מובהקות של .1% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 96 תרגילים: .1 ממוצע הציונים בבחינת הבגרות באנגלית הנו 85עם סטיית תקן 12נקודות .מורה טוען שפיתח שיטת לימוד חדשה שתעלה את ממוצע הציונים .משרד החינוך החליט לתת למורה 03תלמידים אקראיים .ממוצע הציונים של אותם תלמידים לאחר שלמדו בשיטתו היה .82.2בהנחה שגם בשיטתו סטיית התקן תהייה 12מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% .5 לפי הצהרת היצרן של חברת משקאות מסוימת נפח הנוזל בבקבוק מתפלג נורמלית עם תוחלת 211סמ"ק וסטיית תקן 51סמ"ק .אגודת הצרכנים מתלוננת על הפחתת נפח המשקה בבקבוק מהכמות המוצהרת .במדגם שעשתה אגודת הצרכנים התקבל נפח ממוצע של 405 סמ"ק במדגם בגודל .52 א .מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?5.2% ב .האם ניתן לדעת מה תהיה המסקנה עבור רמת מובהקות הגבוהה מ?2%- .0 מהנדס האיכות מעוניין לבדוק אם מכונה מכוילת (מאופסת) .המכונה כוונה לחתוך מוטות באורך 21ס"מ .לפי נתוני היצרן סטיית התקן בחיתוך המוטות היא 1.2ס"מ .במדגם של 21מוטות התקבל ממוצע אורך המוט 21.00ס"מ.מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% .4 .2 המשקל הממוצע של הספורטאים בתחום ספורט מסוים הוא 01ק"ג ,עם סטיית תקן 7ק"ג .לפי דעת מומחים בתחום יש צורך בהורדת המשקל ובשימוש בדיאטה מסוימת שצריכה להביא להורדת המשקל .לשם בדיקת יעילות הדיאטה נלקח מדגם מקרי של 21ספורטאים ובתום שנה של שימוש בדיאטה התברר שהמשקל הממוצע במדגם זה היה 74ק"ג .יש לבדוק בר"מ של ,11%האם הדיאטה גורמת להורדת המשקל. לפי מפרט נתון ,על עובי בורג להיות 4מ"מ עם סטיית תקן של 1.5מ"מ .במדגם של 52ברגים העובי הממוצע היה 4.18מ"מ. קבעו ברמת מובהקות ,1.12האם עובי הברגים מתאים למפרט .הניחו כי עובי של בורג מתפלג נורמלית וסטיית התקן של עובי בורג היא אכן 1.5מ"מ. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 97 .3במחקר נמצא שתוצאה היא מובהקת ברמת מובהקות של 2%מה תמיד נכון? בחר בתשובה הנכונה. א .הגדלת רמת המובהקות לא תשתנה את מסקנת המחקר. ב .הגדלת רמת המובהקות תשנה את מסקנת המחקר. ג .הקטנת רמת המובהקות לא תשנה את מסקנת המחקר. ד .הקטנת רמת המובהקות תשנה את מסקנת המחקר. .8חוקר ערך מבחן דו צדדי ברמת מובהקות של והחליט לדחות את השערת האפס. אם החוקר היה עורך מבחן צדדי ברמת מובהקות של 2 אזי בהכרח( :בחר בתשובה הנכונה ) א .השערת האפס הייתה נדחית. ב .השערת האפס הייתה לא נדחית. ג .לא ניתן לדעת מה תהיה מסקנתו במקרה זה. .7שני סטטיסטיקאים בדקו השערות H0 : 0כנגד H1 : 0עבור שונות ידועה ובאותה רמת מובהקות .שני החוקרים קבלו אותו ממוצע במדגם אך לחוקר א' היה מדגם בגודל 111ולחוקר ב' מדגם בגודל .511 א .אם חוקר א' החליט לדחות את , H 0מה יחליט חוקר ב'? נמקו. ב .אם חוקר א' יחליט לא לדחות את , H 0מה יחליט חוקר ב'? נמקו. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 98 פתרונות : שאלה :1 נקבל H 0 שאלה :2 נדחה H 0 שאלה :3 נדחה H 0 שאלה :4 נדחה H 0 שאלה :1 נקבל H 0 שאלה :6 א שאלה :7 ג שאלה :8 א .אותה מסקנה ב .לא ניתן לדעת. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 99 סיכוי לטעויות ועוצמה כאשר שונות האוכלוסייה ידועה רקע: הכרעה H1 H0 טעות מסוג 1 אין טעות H0 אין טעות טעות מסוג 5 H1 מציאות נגדיר את ההסתברויות הבאות: הסיכוי לבצע טעות מסוג ( 1רמת מובהקות ) ) לדחות H0(= 𝑃𝐻0 (H0נכונה | לדחות את α=P)H0 הסיכוי לבצע טעות מסוג :2 ) לקבל H1(=𝑃𝐻1 (H0נכונה | לקבל את β =P)H0 רמת בטחון: ) לקבל H0(= 𝑃𝐻0 (H0נכונה | לקבל את )1-α( =P)H0 עוצמה : ) לדחות H1( =𝑃𝐻1 (H0נכונה | לדחות את π=)1-β ( =P)H0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 111 התהליך לחישוב סיכוי לטעות מסוג שני: השערת האפס : השערה אלטרנטיבה: תנאים: H1 : 0 H1 : 0 H1 : 0 ידועה .0 .4 Xאו מדגם מספיק גדול N כלל ההכרעה: n X 0 Z 1 / 2 או אזור הדחייה של : H 0 n חישוב : β ) n 2 1 x 2 n n X 0 Z1 n X 0 Z1 X 0 Z 1 / 2 X 0 Z התפלגות ממוצע המדגם ) : התקנון : H 0 : 0 H 0 : 0 H 0 : 0 n 2 PH ( 0 Z 1 1 ) n ) PH1 ( X 0 Z1 X ~ N ( , Z n לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © n PH ( X 0 Z1 1 111 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) בתחילת השנה חשבון הטלפון הסלולארי הממוצע לאדם היה ₪ 511עם סטיית תקן של ₪ 71 לחודש .בעקבות כניסתן של חברות טלפון סלולארית חדשות מעוניינים לבדוק האם כיום ממוצע חשבון הטלפון הסלולארי פחת .לצורך בדיקה דגמו באקראי 03אנשים וחשבון הטלפון הסלולארי שלהם היה ₪ 121בממוצע לחודש. א .רשמו את השערות המחקר ובנו כלל הכרעה במונחי חשבון ממוצע מדגמי ברמת מובהקות של .2% ב .מה מסקנתכם? איזה סוג טעות אפשרית במסקנה? ג .נניח שבמציאות כיום החשבון הממוצע הוא .₪ 131מה הסיכוי לבצע טעות מסוג שני? ד .אם נקטין את רמת המובהקות מסעיף א' ,כיצד הדבר ישפיע על התשובה מסעיף ג'? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 112 תרגילים: .1 נתון ש )X N( , 2 1 להלן השערות של חוקר לגבי הפרמטר : H0 : 5 H1 : 7 מעוניינים ליצור כלל הכרעה המתבסס על הסמך תצפית בודדת כך שרמת המובהקות תהיה .2% א .עבור אילו ערכים של Xשידגם נדחית השערת ? H 0 ב .מה הסיכוי לבצע טעות מסוג שני? ג .אם במדגם התקבל ש X 6.9מה תהיה המסקנה ומה הטעות האפשרית? .5 לפי נתוני משרד הפנים בשנת 1071למשפחה ממוצעת היה 5.0ילדים למשפחה עם סטיית תקן .1.4מעוניינים לבדוק אם כיום ממוצע מספר הילדים למשפחה קטן יותר .לצורך כך הוחלט לדגום 151משפחות .במדגם התקבל ממוצע 5.18ילדים למשפחה. א .רשמו כלל הכרעה במונחי ממוצע מדגם קריטי ברמת מובהקות של .2% ב .בהמשך לסעיף א מה תהיה המסקנה ומהי הטעות האפשרית במסקנה? ג .אם באמת ממוצע מספר הילדים במשפחה פחת לכדי 5.1מהי העצמה של הכלל מסעיף א? .0 להלן נתונים על תהליך של בדיקת השערות על תוחלת: H 0 : 200 H1 : 200 30 n 225 א .רשום כלל הכרעה במונחי ממוצע מדגם קריטי וברמת מובהקות של .11% ב .בהמשך לסעיף א מהי העצמה אם התוחלת שווה ל?102 - ג .הסבר ללא חישוב איך העצמה תשתנה אם רמת המובהקות תהייה ?2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 113 .4 מפעל לייצור צינורות מייצר צינור שקוטרו מתפלג נורמלית עם תוחלת של 21מ"מ וסטית תקן של 3מ"מ .במחלקת ביקורת האיכות דוגמים בכל יום 71צינורות ומודדים את קוטרם, בכדי לבדוק ,בעזרת מבחן סטטיסטי ,האם מכונת הייצור מכוילת כנדרש או שקוטר הצינורות קטן מהדרוש. א .רשום את ההשערות ואת כלל ההכרעה ברמת מובהקות של .2% ב .אם ביום כלשהו מכונת הייצור התקלקלה והיא מייצרת את הצינורות בקוטר שתוחלתו 47 מ"מ בלבד (סטית התקן לא השתנתה) ,מה ההסתברות שהתקלה לא תתגלה בביקורת האיכות? כיצד נקראת הסתברות זו? ג .הסבר ללא חישוב כיצד התשובה לסעיף ב תשתנה אם רמת המובהקות תגדל. ד .הסבר ללא חישוב כיצד התשובה לסעיף ב תשתנה אם התוחלת האמיתית היא 48ולא 47 מ"מ. .2 להלן השערות של מחקר H 0 : 50 H1 : 58 מעוניינים לדגום 111תצפיות .ידוע שסטיית התקן של ההתפלגות הינה .51 א .בנו כלל הכרעה שהסיכוי לטעות מסוג שני בו הוא . 11%מהי רמת המובהקות? ב .כיצד הייתה משתנה רמת המובהקות אם (כל סעיף בפני עצמו) ? .1סטיית התקן הייתה יותר גדולה . .5הסיכוי לטעות מסוג שני גדול יותר. השאלות שלהלן הן שאלות רב בררתיות .בחר בכל שאלה את התשובה הנכונה ביותר: .3אם חוקר החליט להגדיל את רמת המובהקות במחקר שלו אזי: א .הסיכוי לטעות מסוג ראשון גדל. ב .העוצמה של המבחן גדלה. ג .הסיכוי לטעות מסוג שני גדל. ד .תשובות א ו-ב נכונות. .8 חוקר ביצע מחקר ובו עשה טעות מסוג שני לכן: א .השערת האפס נכונה. ב .השערת האפס נדחתה. ג .השערת האפס לא נדחתה. ד .אף אחת מהתושבות לא נכונה בהכרח. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 114 .7מה המצב הרצוי לחוקר המבצע בדיקת השערה: 1 .0 א .גדולה גדולה ב .גדולה קטנה ג .קטנה גדולה ד .קטנה קטנה נערך שינוי בכלל ההחלטה של בדיקת השערה מסוימת ובעקבותיו אזור דחיית H 0קטן .כל שאר הגורמים נשארו ללא שינוי .כתוצאה מכך: א .הן ,והן ( ,)1 - יקטנו. ב .יישאר ללא שינוי ואילו ( )1 - יגדל. ג .יגדל ואילו ( )1 - יקטן. ד .הן והן ( )1 - יגדלו. .11ידוע כי לחץ דם תקין באוכלוסייה הוא . 151רופא מניח שלחץ הדם בקרב עיתונאים גבוה יותר מהממוצע באוכלוסייה .הוא לקח מדגם של 31עיתונאים וקיבל ממוצע .108 על סמך המדגם ,הוא בודק טענתו ברמת מובהקות 1.15ומסיק שלחץ הדם בקרב העיתונאים אינו גבוה יותר .מה הטעות האפשרית שהרופא עושה ? א .טעות מסוג ראשון. ב .טעות מסוג שני. ג .טעות מסוג שלישי. ד .אין טעות במסקנתו. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 115 פתרונות : שאלה :1 א .מעל 3.342 ב1.0305 . שאלה :2 א .נדחה H 0אם X 2.24 ב .נדחה H 0 ג1 . שאלה :3 א .נדחה H 0אם X 203.29או X 196.71 ב1.7121 . ג .תקטן. שאלה :4 א .נדחה H 0אם X 48.9 ב1.1772 . ג .תקטן. ד .תקטן. שאלה :6 ד שאלה :7 ג שאלה :8 ג שאלה :9 א שאלה :10 ב לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 116 קביעת גודל מדגם כששונות האוכלוסיה ידועה רקע: השערות המחקר הן : H 0 : 0 H1 : 1 סטיית התקן של האוכלוסייה ידועה ומעוניינים לבצע מחקר שרמת המובהקות לא תעלה על α והסיכוי לטעות מסוג שני לא יעלה על .β הנוסחה הבאה נותנת את גודל המדגם הרצוי : 2 ( Z Z1 ) n 1 0 1 דוגמה( :פתרון בהקלטה) משרד החינוך מפעיל בגן חובה שיטת חינוך שפותחה בשנת .1002לפי שיטת חינוך זו תוחלת הציון במבחן אוצר מילים לגיל הרך הוא .81אנשי חינוך החליטו לבדוק שיטת חינוך שפותחה בהולנד הנותנת שם תוחלת ציון אוצר מילים של .71 נניח שציוני מבחן זה מתפלגים נורמאלית עם . 17 כדי לבדוק האם גם בישראל הפעלת שיטת החינוך ההולנדית תעבוד בגנים ,רוצים לבנות מחקר ברמת מובהקות של .2%כמו כן ,מעוניינים שאם בהפעלת השיטה ההולנדית תוחלת הציונים תעלה לכדי ,71המחקר יגלה זאת בסיכוי של .01%כמה ילדי גן חובה דרושים למחקר? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 117 תרגילים: .1 במבחן אינטליגנציה הציונים מתפלגים נורמאלית עם סטיית תקן 7וממוצע .111פסיכולוג מעוניין לבדוק את הטענה שבאוכלוסיות במצב סוציו אקונומי נמוך תוחלת הציונים היא .02 אם מעוניינים לגלות את הטענה בהסתברות של לפחות 00%כשרמת המובהקות היא 2%מהו גודל המדגם הדרוש? .5 משרד התקשורת טוענים שאדם מדבר בממוצע 171דקות בחודש בטלפון הסלולרי .חברות הטלפון הסלולרי טוענות שאינפורמציה זו אינה נכונה ואדם מדבר בממוצע פחות :כ131- דקות .לצורך פתרון נניח שסטיית התקן של זמן השיחה החודשי ידוע ושווה ל 31-דקות .כמה אנשים יש לדגום כך שאם טענת משרד התקשורת נכונה נדחה אותה בסיכוי של ( 2%איך קוראים להסתברות זאת?) כמו כן אם טענת חברות הטלפון הסלולרית נכונה המחקר יגלה זאת בסיכוי של ( 01%איך קוראים להסתברות זאת?( .0השערות המחקר הן : H 0 : 0 H1 : 1 כמו כן נתון שהמשתנה מתפלג נורמלית עם סטיית התקן ידועה מעוניינים לבצע מחקר שרמת המובהקות לא תעלה על αוהסיכוי לטעות מסוג שני לא יעלה על .β הוכח שגוגל המדגם הרצוי לכך יהיה : 2 ( Z Z1 ) n 1 0 1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 118 פתרונות : שאלה :1 41 שאלה : 2 87 שאלה :3 הוכחה לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 119 מובהקות התוצאה ( ) p-valueבבדיקת השערות על תוחלת עם שונות ידועה רקע: דרך נוספת להגיע להכרעות שלא דרך כלל הכרעה ,היא דרך חישוב מובהקות התוצאה: באמצעות תוצאות המדגם מחשבים את מובהקות התוצאה שמסומן ב. pv - את רמת המובהקות החוקר קובע מראש לעומת זאת ,את מובהקות התוצאה החוקר יוכל לחשב רק אחרי שיהיו לו את התוצאות. המסקנה של המחקר תקבע לפי העיקרון הבא: אם pv דוחים את H 0 מובהקות התוצאה זה הסיכוי לקבלת תוצאות המדגם וקיצוני מתוצאות אלה בהנחת השערת האפס. )לקבל את תוצאות המדגם וקיצוני( pv = PH 0 אם ההשערה היא דו צדדית : )לקבל את תוצאות המדגם וקיצוני( pv =2 PH 0 מובהקות התוצאה היא גם האלפא המינימלית לדחיית השערת האפס. השערת האפס : השערה אלטרנטיבה: תנאים: .2 .3 H 0 : 0 H 0 : 0 H 0 : 0 H1 : 0 H1 : 0 H1 : 0 ידועה N Xאו מדגם מספיק גדול אם 2 PH0 ( X x ) x 0 p-value ) PH0 ( X x ) PH0 ( X x אם 2 PH0 ( X x ) x 0 כאשר בהנחת השערת האפס ) : 2 n X ~ N ( 0 , לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 111 x 0 Zx n דוגמה( :פתרון בהקלטה) המשקל הממוצע של מתגייסים לצבא לפני 51שנה היה 32ק"ג .מחקר מעוניין לבדוק האם כיום המשקל הממוצע של מתגייסים גבוה יותר .נניח שמשקל המתגייסים מתפלג נורמאלית עם סטיית תקן של 15ק"ג .במדגם של 13מתגייסים התקבל משקל ממוצע של 81ק"ג. א .מהי מובהקות התוצאה? ב .מה המסקנה אם רמת המובהקות היא 2%ואם רמת המובהקות היא ?1% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 111 תרגילים: .1 לפניך השערות של מחקר : H 0 : 70 H1 : 70 . המשתנה הנחקר מתפלג נורמלית עם סטיית תקן .51במדגם מאותה אוכלוסייה התקבלו התוצאות הבאות: n 100 x 74 מהי מובהקות התוצאה? .5 השכר הממוצע במשק בשנת 5115היה ₪ 7711עם סטיית תקן .5111במדגם שנעשה אתמול על 111עובדים התקבל שכר ממוצע . ₪ 0211מטרת המחקר היא לבדוק האם כיום חלה עליה בשכר .עבור אילו רמות מובהקות שיבחר החוקר יוחלט שחלה עליה בשכר הממוצע במשק? .0 אדם חושד שחברת ממתקים לא עומדת בהתחייבויותיה ,ומשקלו של חטיף מסוים אותו הוא קונה מדי בוקר נמוך מ – 111גרם .חברת הממתקים טוענת מצידה שהיא אכן עומדת בהתחייבויותיה .ידוע כי סטית התקן של משקל החטיף היא 15גרם .האדם מתכוון לשקול 111חפיסות חטיפים ולאחר מכן להגיע להחלטה .לאחר הבדיקה הוא קיבל משקל הממוצע של 07.2גרם. א .רשמו את השערות המחקר. ב .מהי רמת המובהקות המינימלית עבורה דוחים את השערת האפס? ג .מהי רמת המובהקות המקסימלית עבורה נקבל את השערת האפס? ד .מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2 .4 מכונה לחיתוך מוטות במפעל חותכת מוטות באורך שמתפלג נורמאלית עם תוחלת אליה כוונה המכונה וסטיית תקן 5ס"מ .ביום מסוים כוונה המכונה לחתוך מוטות באורך 71ס"מ. אחראי האיכות מעוניין לבדוק האם המכונה מכוילת .לצורך כך נדגמו מקו הייצור 13מוטות שנחתכו אורכן הממוצע היה 71.8ס"מ. א .מהי רמת המובהקות המינימלית עבורה נכריע שהמכונה לא מכוילת? ב .אם נוסיף עוד תצפית שערכה יהיה 75ס"מ ,כיצד הדבר ישפיע על התשובה של הסעיף הקודם? ג .הכרע ברמת מובהקות של 2%האם המכונה מכוילת. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 112 .2 אם מקבלים בחישובים אלפא מינימלית ( )P valueקטנה מאוד ,סביר להניח כי החוקר ידחה את השערת האפס בקלות .נכון ? לא נכון? נמק. .3בבדיקת השערות התקבל שה. p-value=0.02 - מה תהיה מסקנת חוקר המשתמש ברמת מובהקות ?1%בחר בתשובה הנכונה. א .יקבל את השערת האפס בכל מקרה. ב .ידחה את השערת האפס מקרה. ג .ידחה את השערת האפס רק אם המבחן הנו דו צדדי. ד .לא ניתן לדעת כי אין מספיק נתונים. .8 מובהקות התוצאה ( )PVהיא גם ( :בחר בתשובה הנכונה ) א .רמת המובהקות המינימאלית לדחות השערת האפס. ב .רמת המובהקות המקסימאלית לדחיית השערת האפס. ג .רמת המובהקות שנקבעת מראש על ידי החוקר טרם קיבל את תוצאות המחקר. ד .רמת המובהקות המינימאלית לאי דחיית השערת האפס. .7 בבדיקת השערות מסוימת התקבל p value=0.0254לכן (בחר בתשובה הנכונה): א .ברמת מובהקות של 1.11אך לא של 1.12נדחה את .H0 ב .ברמת מובהקות של 1.11ושל 1.12לא נדחה את .H0 ג .ברמת מובהקות של 1.12אך לא של 1.11נדחה את .H0 ד .ברמת מובהקות של 1.11ושל 1.12נדחה את .H0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 113 פתרונות : שאלה :1 1.1557 שאלה :2 עבור כל רמת מובהקות סבירה. שאלה :3 ב1.1123 . ג1.1123 . ד .נכריע שיש עמידה בהתחייבות של החברה. שאלה :4 א1.1113 . ב .יקטן. ג .נכריע שאין כיול. שאלה :1 נכון שאלה :6 תשובה :א שאלה :7 תשובה :א שאלה :8 תשובה :ג לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 114 בדיקת השערות על תוחלת (ממוצע) כאשר שונות האוכלוסייה אינה ידועה רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבה: תנאים: .7 N Xאו מדגם מספיק גדול או )t x t ( n1 1 )t x t ( n1 כלל ההכרעה: H1 : 0 H1 : 0 H1 : 0 אינה ידועה .8 2 H 0 : 0 H 0 : 0 H 0 : 0 1 )t x t1(n1 )t x t 1(n1 2 אזור הדחייה של : H 0 t 1 , n 1 2 █ -דוחים את H 0 S n S 1 n 2 ו א S X 0 t n 1 1 n 2 X 0 t n 1 נדחה H0אם מתקיים: t 1 , n 1 2 █ -דוחים את H 0 חלופה לכלל הכרעה : t1 ,n1 t1 ,n 1 █ -דוחים את H 0 X 0 t1n1 סטטיסטי המבחן : x 0 S n nX 2 tx n 2 i X n 1 i 1 2 Xi X n i 1 n 1 S2 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © S n X 0 t1n1 115 התפלגות :T הינה התפלגות סימטרית פעמונית שהתוחלת שלה היא .1ההתפלגות דומה להתפלגות Zרק שהיא יותר רחבה ולכן הערכים שלה יהיו יותר גבוהים .התפלגות Tתלויה במושג שנקרא דרגות חופש. דרגות החופש הן .df=n-1ככל שדרגות החופש עולות ההתפלגות הופכת להיות יותר גבוהה וצרה. כשדרגות החופש שואפות לאינסוף התפלגות Tשואפת להיות כמו התפלגות .Z דוגמה( :פתרון בהקלטה) מפעל קיבל הזמנה לייצור משטחים בעובי של 1.1ס"מ. כדי לבדוק האם המפעל עומד בדרישה נדגמו 11משטחים ונמצא שהעובי הממוצע הוא 1.114עם אומדן לסטיית תקן 1.115ס"מ. א .מהן השערות המחקר? ב .מה ההנחה הדרושה לצורך פתרון? ג .בדוק ברמת מובהקות של .2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 116 תרגילים: .1משך זמן ההחלמה בלקיחת אנטיביוטיקה מסוימת הוא 151שעות בממוצע עם סטיית תקן לא ידועה .מעוניינים לבדוק האם אנטיביוטיקה אחרת מקטינה את משך זמן ההחלמה .במדגם של 2חולים שלקחו את האנטיביוטיקה האחרת התקבלו זמני ההחלמה הבאים01,02,111,71,152 : שעות .מה מסקנתכם ברמת מובהקות של .2%מהי ההנחה הדרושה לצורך הפתרון? .5משרד הבריאות פרסם שמשקל ממוצע של תינוקות ביום היוולדם בישראל 0011גר' .משרד הבריאות רוצה לחקור את הטענה שנשים מעשנות בזמן ההיריון יולדות תינוקות במשקל נמוך מהממוצע .במחקר השתתפו 51נשים מעשנות בהריון .להלן תוצאות המדגם שבדק את המשקל של התינוקות בעת הלידה: n 20 x 3120 S 280 מה מסקנתכם ברמת מובהקות של 2%מה יש להניח לצורך פתרון? .0ציוני מבחן אינטליגנציה מתפלגים נורמלית .בארה"ב ממוצע הציונים הוא .111במדגם שנעשה על 50נבחנים ישראלים ,התקבל ממוצע ציונים 114.2וסטיית התקן המדגמית . 13האם בישראל ממוצע הציונים שונה מבארה"ב? הסיקו ברמת מובהקות של .2% .4באוכלוסייה מסוימת נדגמו 11תצפיות והתקבלו התוצאות הבאות: 10 X i 750 i 1 10 ( X i X )2 900 i 1 נתון שההתפלגות היא נורמלית. בדוק ברמת מובהקות של 2%האם התוחלת של ההתפלגות שונה מ. 71- לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 117 .2ליאור ורוני העלו את אותן השערות על ממוצע האוכלוסייה .כמו כן הם התבססו על אותן תוצאות של מדגם. ליאור השתמש בטבלה של התפלגות . Z רוני השתמשה בטבלה של התפלגות . t מה נוכל לומר בנוגע להחלטת המחקר שלהם? בחר בתשובה הנכונה. א .אם ליאור ידחה את השערת האפס אז גם בהכרח רוני. ב .אם רוני תדחה את השערת האפס אז גם בהכרח ליאור. ג .שני החוקרים בהכרח יגיעו לאותה מסקנה. ד .לא ניתן לדעת על היחס בין דחיית השערת האפס של שני החוקרים. .3נתון ש ) X N( , 2כמו כן נתונות ההשערות הבאות : H 0 : 0 H 0 : 0 חוקר בדק את ההשערות הללו על סמך מדגם שכלל 11תצפיות 2 .לא הייתה ידועה לחוקר. החוקר החליט לדחות את השערת האפס ברמת מובהקות של 2%לאחר מכן כדי לחזק את קביעתו הוא דגם עוד 2תצפיות ושקלל את תוצאות אלה גם למדגם כך שכלל עכשיו 12 תצפיות. בחר בתשובה הנכונה: א .כעת בברור הוא ידחה את השערת האפס. ב .כעת הוא דווקא יקבל את השערת האפס. ג .כעת לא ניתן לדעת מה תהיה מסקנתו. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 118 פתרונות: שאלה :1 נדחה H 0 שאלה :2 נדחה H 0 שאלה :3 נקבל H 0 שאלה :4 נקבל H 0 שאלה :1 התשובה היא :ב שאלה :6 התשובה היא :ג לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 119 מובהקות התוצאה ( ) p-valueבבדיקת השערות על תוחלת עם שונות אוכלוסייה לא ידועה רקע: נזכיר שהמסקנה של המחקר תקבע לפי העיקרון הבא: אם pv דוחים את H 0 מובהקות התוצאה זה הסיכוי לקבלת תוצאות המדגם וקיצוני מתוצאות אלה בהנחת השערת האפס. )לקבל את תוצאות המדגם וקיצוני( pv = PH 0 אם ההשערה היא דו צדדית : )לקבל את תוצאות המדגם וקיצוני( pv =2 PH 0 מובהקות התוצאה היא גם האלפא המינימלית לדחיית השערת האפס. השערת האפס : H 0 : 0 H 0 : 0 H 0 : 0 השערה אלטרנטיבה: H1 : 0 H1 : 0 H1 : 0 תנאים: אינה ידועה .0 N .11 Xאו מדגם מספיק גדול אם 2 PH0 ( X x ) x 0 p-value ) PH0 ( X x ) PH0 ( X x אם 2 PH0 ( X x ) x 0 x 0 ˆS n nX 2 tx n 2 i X n 1 i 1 2 Xi X n i 1 n 1 Sˆ 2 d. f n 1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 121 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) ממוצע זמן הנסיעה של אדם לעבודה הינו 41דקות .הוא מעוניין לבדוק דרך חלופית שאמורה להיות יותר מהירה .לצורך כך הוא דוגם 2ימים שבהם הוא נוסע בדרך החלופית .זמני הנסיעה שקיבל בדקות הם . 58,04,05,41,01 :הנח שזמן הנסיעה מתפלג נורמלית. א .רשום את השערות המחקר. ב .מצא חסמים למובהקות התוצאה. ג .מה המסקנה ברמת מובהקות של ? 2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 121 תרגילים : .1 קו ייצור אריזות סוכר נארזות כך שהמשקל הממוצע של אריזות הסוכר צריך להיות אחד קילוגרם .בכל יום דוגמים מקו הייצור 2אריזות במטרה לבדוק האם קו הייצור תקין .בבדיקה דגמו 2אריזות סוכר ולהלן משקלן בגרמים: 1117,1154,003,1112,008 א .רשמו את השערות המחקר. ב .מהי מובהקות התוצאה? הצג חסמים. ג .מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% .5 חוקר בדק את הטענה כי פועלים העובדים במשמרת לילה איטיים יותר מפועלים העובדים ביום. ידוע כי משך הזמן הממוצע הדרוש לייצר מוצר מסוים ביום הוא 3שעות .במדגם מיקרי של 52 פועלים שעבדו במשמרת לילה נמצא כי הזמן הממוצע לייצר אותו מוצר הוא 8שעות עם סטית תקן של 0שעות. מהי ה -המינימלית שלפיה ניתן להחליט שאכן העובדים במשמרת לילה איטיים יותר ? .0 הגובה של מתגייסים לצה"ל מתפלג נורמלית .במדגם של 52מתגייסים מדדו את הגבהים שלהם בס"מ והתקבלו התוצאות הבאות: x 176.2 2 ( xi x ) 2832 מטרת המחקר היא לבדוק האם תוחלת הגבהים של המתגייסים גבוה מ 184-ס"מ באופן מובהק .מהי בקרוב מובהקות התוצאה ועל פיה מה תהיה המסקנה ברמת מובהקות של ? 3% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 122 פתרונות : שאלה :3 נקבל H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 123 הקשר בין רווח סמך לבדיקת השערות על תוחלת רקע: ניתן לבצע בדיקת השערות דו צדדית ברמת מובהקות על :µ H 0 : 0 H1 : 0 על ידי בניית רווח סמך ברמת סמך של 1 ל :µ אם 0נופל ברווח נקבל את H 0 אם 0לא נופל ברווח נדחה את H 0 דוגמה( :פתרון בהקלטה) חוקר ביצע בדיקת השערות לתוחלת .להלן השערותיו: H 0 : 80 H 1 : 80 5% החוקר בנה רווח סמך ברמה של 01%וקיבל . 79 84 : האם אפשר לדעת מה מסקנתו ,ואם כן מהי? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 124 תרגילים : .1 חוקר רצה לבדוק את ההשערות הבאות: H 0 : 90 H1 : 90 החוקר בנה רווח סמך לתוחלת ברמת סמך של 02%וקיבל את רווח הסמך הבא. (87,97) : אם החוקר מעוניין לבצע בדיקת השערות ברמת מובהקות של 1%האם ניתן להגיע למסקנה ע"ס רווח הסמך? נמקו. .5 חוקר מעוניין לבדוק השפעת דיאטה חדשה על רמת הסוכר בדם .ידוע כי מספר מיליגרם הסוכר בסמ"ק דם הוא משתנה מקרי שמתפלג נורמלית עם סטיית תקן 11.4מ"ג .נלקח מדגם של 31נבדקים שניזונו מדיאטה זו .נמצא כי ממוצע מספר המיליגרם סוכר היה 112.2מ"ג לסמ"ק. א .בנה רווח סמך ברמת סמך 02%לתוחלת רמת הסוכר בדם אצל הניזונים מדיאטה זו. ב .ידוע שתוחלת רמת הסוכר בדם באוכלוסיה היא 01מ"ג לסמ"ק .האם לדעתך ניתן להסיק על סמך תוצאת סעיף א שהדיאטה משפיעה על רמת הסוכר בדם? הסבר. .0 יצרן אנטיביוטיקה רושם על גבי התרופות שכמות הפנצלין היא 511מ"ג לקפסולה. משרד הבריאות ביצע מדגם של 7קפסולות אקראיות מקו הייצור ומצא שבממוצע יש 103 מ"ג פנצילין לקפסולה עם סטיית תקן מדגמית של של 2מ"ג .בהנחה וכמות הפנצלין בקפסולה מתפלגת נורמלית. א .בנה רווח סמך ברמת סמך של 02%לממוצע כמות הפנצלין לקפסולה המיוצרת על ידי יצרן האנטיביוטיקה. ב .בדוק ברמת מובהקות של 2%האם יש אמת באינפורמציה המסופקת על ידי היצרן. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 125 פתרונות : שאלה :1 .1נקבל השערת H 0 שאלה :2 א112.87 118.13 . ב .נכריע שהדיאטה משפיעה על תוחלת רמת הסוכר בדם. שאלה :3 א191.8 200.2 . ב .נכריע שיש אמת בפרסום. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 126 פרק - 12בדיקת השערות על פרופורציה התהליך רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: תנאים: כלל ההכרעה: אזור הדחייה של : 2 1 2 H 0 : p p0 H 0 : p p0 H 0 : p p0 H 1 : p p0 H1 : p p0 H1 : p p0 np0 5 & n(1 p0 ) 5 Z pˆ Zאו 1 Z pˆ Z1 Z pˆ Z1 Z pˆ Z Z1 2 Z 1 2 Z █ -דוחים את H 0 Z1 █ -דוחים את H 0 1 █ -דוחים את H 0 סטטיסטי המבחן : pˆ p0 p0 1 p0 n Z pˆ חלופה אחרת לכלל הכרעה: כלל ההכרעה: אזור הדחייה של H 0 p0 1 p0 n p0 1 p0 n pˆ p0 Z1 / 2 או pˆ p0 Z1 / 2 p0 1 p0 n p0 1 p0 pˆ p0 Z1 n לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © pˆ p0 Z1 127 דוגמה( :פתרון בהקלטה) בחודש ינואר השנה פורסם שאחוז האבטלה במשק הוא 7%במדגם עכשווי התקבל שמתוך 511 אנשים 3.2%מובטלים .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם כיום אחוז האבטלה הוא כמו בתחילת השנה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 128 תרגילים: .1 במשך שנים אחוז המועמדים שהתקבל לפקולטה מסוימת היה .52%השנה מתוך מדגם של 151מועמדים התקבלו .55ברמת מובהקות של 2%האם השנה הקשו על תנאי הקבלה? .5 במדגם של 011אזרחים 28%מתנגדים להצעת חוק מסוימת .לאור נתונים אלה האם רוב האזרחים מתנגדים להצעת החוק ? בדקו ברמת מובהקות של .11% .0 הטילו מטבע 21פעמים וקיבלו 57פעמים עץ .האם המטבע הוגן ברמת מובהקות של ?2% .4 קפיטריה במכללה מסוימת מעריכה כי אחוז הסטודנטים שקונים קפה בקפיטריה הינו .51% נערך סקר אשר כלל 511סטודנטים .התברר כי 00מהם רוכשים קפה בקפיטריה .מטרת הסקר הייתה לבדוק את אמיתות הערכה של הקפיטריה. א .רשמו את ההשערות. ב .בדוק את ההשערות ברמת מובהקות של .11% ג .מה תהיה המסקנה אם נקטין את רמת המובהקות? .2 חבר כנסת רוצה להעביר חוק .לצורך כך הוא דוגם 411אזרחים במטרה לבדוק האם רוב האזרחים תומכים בחוק .במדגם התקבל ש 583-אזרחים תומכים בחוק. א .מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% ב .האם ניתן לדעת מה תהיה המסקנה אם רמת המובהקות תהיה גדולה יותר? הסבירו. .3 שני חוקרים בדקו את ההשערות הבאות: H 0 :p p0 H1 :p p0 חוקר א השתמש ברמת מובהקות 1וחוקר ב ברמת מובהקות 2החוקר הראשון דחה את H 0ואילו החוקר השני קיבל את . H 0שניהם התבססו על אותם תוצאות של מדגם. בחר בתשובה הנכונה: א. 1 2 ב. 1 2 ג. 1 2 ד. המצב המתואר לא אפשרי. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 129 פתרונות : שאלה :1 נדחה H 0 שאלה :2 נדחה H 0 שאלה :3 נקבל H 0 שאלה :4 ב .נקבל H 0 ג .המסקנה לא תשתנה. שאלה :1 א .נדחה H 0 ב .המסקנה לא תשתנה. שאלה :6 התשובה היא :ג. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 131 סיכוי לטעויות ועוצמה רקע: הכרעה H1 H0 טעות מסוג 1 אין טעות H0 אין טעות טעות מסוג 5 H1 מציאות נגדיר את ההסתברויות הבאות: הסיכוי לבצע טעות מסוג ( 1רמת מובהקות ): =( H0נכונה | לדחות את α=P)H0 הסיכוי לבצע טעות מסוג :2 =( H1נכונה | לקבל את β =P)H0 רמת בטחון: =( H0נכונה | לקבל את )1-α( =P)H0 עוצמה : = ( H1נכונה | לדחות את π=)1-β ( =P)H0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 131 :התהליך לחישוב סיכוי לטעות מסוג שני H 0 : p p0 H 0 : p p0 H 0 : p p0 H1 : p p0 H1 : p p0 H 1 : p p0 : השערת האפס השערה :אלטרנטיבית np0 5 & n(1 p0 ) 5 pˆ p0 Z1 p0 1 p0 n PH ( pˆ p0 Z1 1 pˆ p0 Z1 p0 1 p0 ) n PH ( pˆ p0 Z1 1 p0 1 p0 n p0 1 p0 ) n pˆ p0 Z1 / 2 או pˆ p0 Z1 / 2 :תנאים :כלל ההכרעה אזור הדחייה של p0 1 p0 n H0 p0 1 p0 n p 1 p0 p 1 p0 PH ( p0 Z 0 pˆ p0 Z 0 ) 1 1 1 n n 2 2 p(1 p) Pˆ ~ N ( p , ) : כאשר n Z pˆ pˆ p p 1 p n www.GooL.co.il -לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו ל © ברק קנדל- כתב ופתר :והתקנון : β חישוב 132 דוגמה( :פתרון בהקלטה) רופאי שיניים טוענים שיותר ממחצית האוכלוסייה הבוגרת בארץ אינם מבקרים אצל רופא שיניים באופן קבוע ,כנדרש .כדי לבדוק טענה זו ,נערך סקר בקרב 121אנשים בוגרים. א .רשמו את ההשערות וכלל הכרעה ברמת מובהקות של .11% ב .מהי עוצמת המבחן אם מסתבר ש 31%מהאוכלוסייה אינם מבקרים אצל רופא שיניים באופן קבוע. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 133 תרגילים: .1משרד הבריאות פרסם ש 11%מתושבי המדינה סובלים ממחלת האסטמה .מחקר דורש לבדוק האם בחיפה ,בגלל זיהום האוויר ,שיעור הסובלים מאסטמה גבוה יותר .לצורך המחקר נבדקו 531מתושבי חיפה. א .רשמו את השערות המחקר ,וצרו מבחן ברמת מובהקות של 2%לבדיקתן. ב .מהי עצמת המבחן של סעיף א' בהנחה ובחיפה 13%מהתושבים סובלים מאסטמה? ג .כיצד תשנה התשובה לסעיף ב' אם מסתבר שבחיפה 17%סובלים מאסטמה? ד .בהמשך לסעיף א' האם נכון לומר שבהסתברות של 2%ההשערה שבחיפה 11%מהתושבים סובלים מאסטמה אינה נכונה? .5אחוז הסובלים מתופעות הלוואי מתרופה מסוימת הוא .12%חברת תרופות טוענת שפיתחה תרופה שאמורה לצמצם את אחוז הסובלים מתופעות לוואי .לצורך בדיקת הטענה הוחלט לבצע מחקר שיכלול 151חולים שיקבלו את התרופה הנבדקת. א .נניח שהתרופה נבדקת אכן מורידה את פרופורציות הסובלים מתופעות הלוואי ל 11%-מהי עצמת המבחן עבור רמת מובהקות של ?2% .0בעיר מסוימת היו 51%אקדמאים .בעקבות פתיחת מכללה בעיר לפני כמה שנים מעוניינים לבדוק האם אחוז האקדמאים גדל .מעוניינים שהמחקר יכלול 511אנשים והוא יהיה ברמת מובהקות של .2% א .חשבו את הסיכוי לבצע טעות מסוג שני בהנחה והיום יש 57%אקדמאים. ב .כיצד התשובה לסעיף הקודם תשתנה אם נגדיל את רמת המובהקות? .4מעוניינים לבדוק האם בפקולטה מסוימת ישנה העדפה לגברים .הוחלט לדגום 511מתקבלים ועל סמך מספר הבנים לקבוע אם טענת המחקר מתקבלת. חוקר א' קבע רמת מובהקות של 2%וחוקר ב' החליט לקבל את טענת המחקר אם במדגם יהיו לפחות 151בנים .למי מבין החוקרים רמת מובהקות גדולה יותר? .2חוקר ביצע מחקר ובו עשה טעות מסוג שני לכן ( בחר בתשובה הנכונה ) א .השערת האפס נכונה. ב .השערת האפס נדחתה. ג .השערת האפס לא נדחתה. ד .אף אחת מהתושבות לא נכונה בהכרח. .3קבע אם הטענה הבאה נכונה: "בבדיקת השערות לא ניתן לבצע בו זמנית טעות מסוג ראשון וטעות מסוג שני" לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 134 פתרונות: שאלה :1 ב1.0112 . ג .תגדל ד .טענה לא נכונה. שאלה :2 1.4414 שאלה :3 א1.1443 . ב .תקטן. שאלה :4 חוקר א. שאלה :1 התשובה הנכונה היא ג. שאלה :6 נכונה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 135 קביעת גודל מדגם רקע: השערות המחקר הן : H 0 : p p0 H1 : p p1 מעוניינים לבצע מחקר שרמת המובהקות לא תעלה על αוהסיכוי לטעות מסוג שני לא יעלה על .β הנוסחה הבאה נותנת את גודל המדגם הרצוי : 2 p1q1 Z p0 q0 Z1 n 1 p0 p1 דוגמה( :פתרון בהקלטה) רוצים לבדוק האם אחוז האנשים השוהים בשמש ללא הגנה ירד בעקבות הפרסומת על נזקי השמש. בעבר 31%מהאוכלוסייה שהתה בשמש ללא הגנה .מה גודל המדגם המינימלי שיש לקחת כדי לבדוק שהאחוז הנ"ל ירד ל 47%אם מעוניינים שהסיכוי לטעות מסוג ראשון יהיה 2%והסיכוי לטעות מסוג שני יהיה ?1% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 136 תרגילים: .1משרד התמ"ת פרסם שאחוז האבטלה במשק היום עומד על .7%לעומתו ,משרד הפנים טוען שחלה עלייה בשיעור האבטלה עד לכדי .11% כדי לבדוק מי מבניהם צודק ,מה צריך להיות גודל המדגם שיענה על שני התנאים הבאים: אם משרד התמ"ת צודק ,נדחה את טענתו בסיכוי של .11% אם משרד הפנים צודק ,נדחה את טענתו בסיכוי של .4% .5מפעיל קזינו מפרסם שהסיכוי לזכות במכונת מזל הינו .1.45 אדם טוען שהסיכויים לזכות במשחק נמוכים יותר .כמה פעמים יש לשחק את המשחק כדי שאם טענת מפעיל הקזינו נכונה נקבל את טענת האדם בסיכוי של 1%ואם במציאות הסיכוי לזכות במכונה הוא 1.0נקבל את מפעיל הקזינו בסיכוי של .7% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 137 פתרונות: שאלה :1 701 שאלה :2 554 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 138 מובהקות התוצאה רקע: דרך נוספת להגיע להכרעות שלא דרך כלל הכרעה ,היא דרך חישוב מובהקות התוצאה: באמצעות תוצאות המדגם מחשבים את מובהקות התוצאה שמסומן ב. pv - את רמת המובהקות החוקר קובע מראש לעומת זאת ,את מובהקות התוצאה החוקר יוכל לחשב רק אחרי שיהיו לו את התוצאות. המסקנה של המחקר תקבע לפי העיקרון הבא: אם pv דוחים את H 0 מובהקות התוצאה זה הסיכוי לקבלת תוצאות המדגם וקיצוני מתוצאות אלה בהנחת השערת האפס. )לקבל את תוצאות המדגם וקיצוני( pv = PH 0 אם ההשערה היא דו צדדית : )לקבל את תוצאות המדגם וקיצוני( pv =2 PH 0 מובהקות התוצאה היא גם האלפא המינימלית לדחיית השערת האפס. השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: H 0 : p p0 H 0 : p p0 H 0 : p p0 H 1 : p p0 H1 : p p0 H1 : p p0 np0 5 & n(1 p0 ) 5 תנאים: אם 2 PH0 ( Pˆ pˆ ) pˆ p0 p-value ) ˆPH0 ( Pˆ p ) ˆPH0 ( Pˆ p אם 2 PH0 ( Pˆ pˆ ) pˆ p0 ) p (1 p0 Pˆ ~ N ( p0 , 0 כאשר בהנחת השערת האפס ) : n והתקנון: pˆ p0 p0 1 p0 n Z pˆ לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 139 דוגמה( :פתרון בהקלטה) ישנה טענה שיש הבדל בין אחוז הבנים ואחוז הבנות הפונים ללמוד להנדסאי מחשבים .לשם כך נלקח מדגם מקרי של 511תלמידים הלומדים מחשבים והתברר כי 115מהם בנים. א .מהי מובהקות התוצאה? ב .מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 141 תרגילים: .1במשך שנים אחוז המועמדים שהתקבל לפקולטה מסוימת היה .52%השנה מתוך מדגם של 151מועמדים התקבלו .55רוצים לבדוק האם השנה הקשו על תנאי הקבלה. א .מהי מובהקות התוצאה? ב .מה תהיה המסקנה ברמת מובהקות של 1%וברמת מובהקות של ?2% .5נהוג לחשוב ש 31%מהילדים בגיל שלוש קמים מהמיטה במהלך הלילה לפחות פעם אחת. ישנה טענה שללא שנת צהריים פחות מ 31%מהילדים בגיל זה יקומו לפחות פעם אחת במהלך הלילה .נדגמו 71ילדים בגיל 0אשר אינם ישנים בצהריים מתוכם התקבל ש 41קמו במהלך הלילה. א .מהי רמת המובהקות המינימלית עבורה תתקבל הטענה במחקר? ב .מהי רמת המובהקות המקסימלית עבורה לא תתקבל טענת המחקר? ג .עבור אילו רמות מובהקות נקבל את טענת המחקר? ד .מה תהיה מסקנת המחקר ברמת מובהקות של ?3% .0במטרה לבדוק האם מטבע הוא הוגן מטילים אותו 71פעמים .התקבל ש 31מההטלות הראו עץ .רשמו את השערות המחקר ,חשבו את מובהקות התוצאה והסיקו מסקנה ברמת מובהקות של .2% .4בבדיקת השערות על פרופורציה התקבל שה. p-value=0.02 - מה תהיה מסקנת חוקר המשתמש ברמת מובהקות ( :2%בחר בתשובה הנכונה) א .יקבל את השערת האפס ב .ידחה את השערת האפס. ג .לא ניתן לדעת כי אין מספיק נתונים. .2קבע אם הטענה הבאה נכונה: "במבחן לבדיקת השערות חד-צדדי התקבל ערך p-valueשל 0%לכן אם היינו מבצעים מבחן דו-צדדי (כאשר יתר הנתונים ללא שינוי) היינו מקבלים ערך p-valueשל "3% .3במפעל 11%מהעובדים נפגעים לפחות פעם אחת בשנה מתאונות עבודה .לאור זאת ,המפעל החליט לצאת בתוכנית לצמצום שיעור הנפגעים .תכנית זו נוסתה על 111עובדים .מתוכם 15 נפגעו בתאונות עבודה במשך השנה .מהי רמת המובהקות הקטנה ביותר עבורה יוחלט שהתכנית יעילה? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 141 פתרונות : שאלה :1 א1.1422 . שאלה :2 א1.1247 . ב1.1247. ג .מעל 1.1247 ד .נכריע לטובת טענת המחקר. שאלה :3 pv 0 שאלה :4 התשובה הנכונה :ב שאלה :1 הטענה נכונה שאלה :6 1.8473 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 142 פרק - 13בדיקת השערות על הפרש פרופורציות רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: תנאים: H 0 : p1 p2 0 H 0 : p1 p2 0 H 0 : p1 p2 0 H1 : p1 p2 0 H1 : p1 p2 0 H1 : p1 p2 0 .5מדגמים גדולים .1מדגמים בלתי תלויים כלל ההכרעה: אזור הדחייה של : 2 2 Z pˆ1 pˆ 2 Z1 Z pˆ1 pˆ 2 Zאו 1 Z pˆ1 pˆ 2 Z1 Z pˆ1 pˆ 2 Z 1 Z1 2 Z 1 2 Z 1 █ -דוחים את H 0 Z1 █ -דוחים את H 0 █ -דוחים את H 0 סטטיסטי המבחן : pˆ1 pˆ 2 ˆˆ ˆˆ pq pq n1 n2 Z pˆ1 pˆ 2 H0 y1 y 2 n1pˆ1 n 2 pˆ 2 כאשר הפרופורציה המשוקללת: n1 n 2 n1 n 2 pˆ חלופה אחרת לכלל הכרעה: כלל ההכרעה: אזור הדחייה של H 0 ˆpˆ qˆ pˆ q n1 n2 pˆ1 pˆ 2 0 Z1 / 2 ˆˆ pq ˆpˆ q n1 n2 או ˆˆ ˆ pˆ q pq n1 n2 pˆ1 pˆ 2 0 Z1 ˆˆ ˆ pˆ q pq n1 n2 pˆ1 pˆ 2 0 Z1 pˆ1 pˆ 2 0 Z1 / 2 התפלגות של : pˆ1 pˆ 2 : p1 q1 p2 q2 ) n1 n2 N ( p1 p2 , ) pˆ1 pˆ 2 ( p1 p2 pˆ1qˆ1 pˆ 2 qˆ2 n1 n2 תקנון: pˆ1 pˆ 2 ˆˆ ˆˆ pq pq n1 n2 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © pˆ1 pˆ 2 Z pˆ1 pˆ 2 Z pˆ1 pˆ 2 H0 143 דוגמה( :פתרון בהקלטה) נדגמו 71סטודנטים שנבחנו במיקרו-כלכלה .מתוכם 31עברו את הבחינה .נדגמו 111סטודנטים שנבחנו בסטטיסטיקה א' .מתוכם 75עברו את הבחינה .האם שיעור העוברים את הבחינה בסטטיסטיקה גבוה מאשר מהבחינה במיקרו כלכלה? בדקו ברמת מבוהקות של .11% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 144 תרגילים: .1במדגם של 511גברים 7% .מהם היו מובטלים .המדגם של 171נשים 11%מהן היו מובטלות האם קיים הבדל מובהק בין פרופורציית המובטלים לפרופורציית המובטלות .בדוק ברמת מובהקות של .2% .5אחוז בעלי רישיון נהיגה בקרב האוכלוסייה הבוגרת הינו .31%במדגם של 011בוגרים מתל אביב 514היו בעלי רישיון נהיגה .במדגם של 551בוגרים מירושלים 111היו בעלי רישיון נהיגה. א .ברמת מובהקות של 2%האם תקבלו את הטענה שאחוז בעלי הרישיון בתל אביב גבוה מהאחוז הארצי? ב .ברמת מובהקות של 11%האם תקבלו את הטענה שאחוז בעלי הרישיון נהיגה בתל אביב גבוה מאחוז בעלי רישיון הנהיגה בירושלים? .0נדגמו 211בוגרים מתוכם 511גברים והיתר נשים .במדגם התקבל :מתוך הגברים ל47%- תעודת בגרות .מתוך הנשים ל 27%-תעודת בגרות .מטרת המחקר היא לבדוק האם שיעור הזכאיות לבגרות גבוה משיעור הזכאים. א .מהי מובהקות התוצאה? ב .מה תהיה המסקנה ברמת מובהקות של ?7% .4במדגם שנערך על 111פרות מחוות בדרום הארץ התקבל כי 51פרות נושאות וירוס מסוים. במדגם שנערך על 511פרות מחוות בצפון הארץ התקבל כי 11מתוכן נושאות וירוס גם כן. א .בנו מבחן ברמת מובהקות של 2%לבדיקת הטענה כי הווירוס תקף את פרות הדרום באופן משמעותי יותר מאשר את הפרות בצפון הארץ. ב .מהי המסקנה לבדיקת הטענה של סעיף א ומהי הטעות האפשרית במסקנה? ג .מהי עוצמת המבחן אם שיעור הפרות בדרום עם הווירוס גבוה ב 11%משיעור הפרות בצפון עם הווי רוס? ד .כיצד העוצמה תשתנה אם נגדיל את רמת המובהקות? פתרונות : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 145 שאלה :1 לא נדחה את H 0 שאלה :2 א .נדחה H 0 ב .נדחה H 0 שאלה :3 א1.1100 . ב .נדחה H 0 שאלה :4 ב .נדחה H 0 ג1.7507 . ד .תגדל לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 146 פרק - 18בדיקת השערות על הפרש תוחלות במדגמים בלתי תלויים כשהשונויות של האוכלוסייה ידועות רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: תנאים: H 0 1 2 c H 0 1 2 c H 0 1 2 c H1 1 2 c H1 1 2 c H1 1 2 c .1מדגמים בלתי תלויים .5 1 , 2ידועות .0 X1, X 2 N או מדגמים מספיק גדולים כלל ההכרעה: 2 1 Z x x Zאו 1 2 2 1 Z x1 x2 Z1 Z x1 x2 Z Z x1 x2 Z1 אזור הדחייה של : H 0 2 Z 1 2 Z1 Z 1 █ -דוחים את H 0 Z1 █ -דוחים את H 0 █ -דוחים את H 0 סטטיסטי המבחן : x1 x2 c 22 n2 Z x1 x2 12 n1 חלופה אחרת לכלל הכרעה: 22 n2 12 n1 x1 x2 c Z1 / 2 22 או נדחה H0אם מתקיים: 22 n2 12 n1 n2 12 n1 x1 x2 c Z1 22 n2 x1 x2 c Z1 / 2 התפלגות הפרש הממוצעים : ) 22 n2 12 n1 x1 x2 ~ N (1 2 , התקנון : ) x1 x2 ( 1 2 22 n2 12 Z x1 x2 n1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 12 n1 x1 x2 c Z1 147 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) בשנת 5114הפער בין השכר הממוצע של הגברים לנשים היה ₪ 0111לטובת הגברים. מעוניינים לבדוק האם כיום הצטמצם הפער בין הגברים לנשים מבחינת השכר הממוצע. נדגמו 111עובדים גברים .שכרם הממוצע היה .₪ 0,185נדגמו 71עובדות ,שכרן הממוצע היה .₪ 8710לצורך פתרון נניח שסטיות התקן של השכר ידועות ושוות ל ₪ 5111-באוכלוסיית הנשים ו ₪ 0111-באוכלוסיית הגברים .מה המסקנה ברמת מבוהקות של ?2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 148 תרגילים : .1 מחקר טוען שאנשים החיים במרכז הארץ צופים בממוצע בטלוויזיה יותר מאנשים שלא חיים במרכז .נדגמו 111אנשים מהמרכז ו 118-אנשים לא מהמרכז .אנשים אלו נשאלו כמה שעות ביום הם נוהגים לצפות בטלוויזיה. במדגם של מרכז הארץ התקבל ממוצע 5.8שעות. במדגם של מחוץ למרכז הארץ התקבל ממוצע 1.7שעות. לצורך פתרון הניחו שבכל אזור ,סטיית התקן היא שעה 1ביום .בדקו את טענת המחקר ברמת מובהקות של .1% .5 ציוני פסיכומטרי מתפלגים נורמלית עם סטיית תקן .111מכון ללימוד פסיכומטרי טוען שהוא יכול לשפר את ממוצע הציונים ביותר מ 01-נקודות .במדגם של 51נבחנים שניגשו למבחן ללא הכנה במכון התקבל ממוצע .217במדגם של 52נבחנים שעברו הכנה במכון התקבל ממוצע ציונים .231מה מסקנתכם ברמת מובהקות של .2% .0 במדגם אקראי של 51ימים נבדקה התפוקה של מפעל ביום .התפוקה הממוצעת הייתה של 041 מוצרים ליום .במדגם אקראי של 51ימים אחרים נבדקה התפוקה של המפעל בלילה והתפוקה הממוצעת הייתה .502לצורך פתרון נניח שסטיית התקן של התפוקה ביום היא 41מוצרים ובלילה 01מוצרים. א .מהי מובהקות התוצאה לבדיקה האם התפוקה הממוצעת היומית גבוהה מהתפוקה הממוצעת הלילית. ב .מה תהיה המסקנה ברמת מובהקות של ?7% .4 במחקר מקיף שנעשה באירופה נקבע שגברים גבוהים מנשים ב 7-ס"מ בממוצע. מחקר ישראלי מתעניין לבדוק האם בישראל הפער גדול יותר .לצורך המחקר נדגמו 41גברים ו 41 נשים באקראי .כמו כן ,נניח שסטיות התקן של הגברים והנשים ידועות ושוות ל 3-ס"מ אצל הנשים .ו 15-ס"מ אצל הגברים. א .מהן השערות המחקר ומהו כלל ההכרעה ברמת מובהקות של ?11% ב .אם בישראל הפער בין גברים לנשים מבחינת הגובה הממוצע הוא 11ס"מ ,מה ההסתברות שהמחקר לא יגלה זאת? איך קוראים להסתברות הזאת? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 149 פתרונות: שאלה :1 נדחה H 0 שאלה :2 לא נדחה את H 0 שאלה :3 א1 . ב .נדחה H 0 שאלה :4 א .נדחה H 0אם במדגם הגברים יהיו גבוהים בממוצע מהנשים ביותר מ 11.85-ס"מ. ב1.3001 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 151 כששונויות האוכלוסיה לא ידועות ומניחים שהן שוות רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: תנאים: H 0 1 2 c H 0 1 2 c H 0 1 2 c H1 1 2 c H1 1 2 c H1 1 2 c .4מדגמים בלתי תלויים 1 , 2לא ידועות אך שוות .2 .3המשתנים בכל אוכלוסייה מתפלגים נורמלית ) ( n1 n2 2 אזור הדחייה של : H 0 2 )t x1 x2 t1(n1 n2 2 )t x1 x2 t1(n1 n2 2 t x1 x2 tאו 1 )t x1 x2 t ( n1 n2 2 1 2 t1 ,n1 n2 2 t 1 , n1 n2 2 2 t t1 ,n1 n2 2 █ -דוחים את H 0 1 , n1 n2 2 2 █ -דוחים את H 0 █ -דוחים את H 0 סטטיסטי המבחן : x1 x2 c S p2 S p2 n1 n2 t x1 x2 השונות המשוקללת : n1 1 S12 n2 1 S2 2 n1 n2 2 S p2 חלופה אחרת לכלל הכרעה: S 2p n2 S 2p x1 x2 c t ( n1n2 2) n1 2 או נדחה H0אם מתקיים: 1 S 2p S 2p n2 S 2p n1 n2 S 2p n1 x1 x2 c t1(n1n2 2) S 2p n2 S 2p n1 x1 x2 c t ( n1n2 2) 2 1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © x1 x2 c t1(n1n2 2) 151 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) חברה המייצרת מוצרי בנייה טוענת שפיתחה סגסוגת (תערובת מתכות) שטמפרטורת ההתכה שלה גבוהה משמעותית מטמפרטורת ההתכה של הסגסוגת לבנייה שמשתמשים בה כיום לבניית בניינים. לצורך בדיקת טענת המחקר נדגמו 11יחידות של מתכות מהסוג הישן ו 15-יחידות של מתכות מהסוג החדש. להלן תוצאות המדגם: טמפרטורת ההתכה הממוצעת במתכת הישנה 1181מעלות עם אומד חסר הטיה לשונות . S 2 200 טמפרטורת ההתכה הממוצעת במתכת החדשה 1018מעלות עם אומד חסר הטיה לשונות . S 2 260 נניח לצורך פתרון שטמפרטורת ההתכה מתפלגת נורמאלית עם אותה שונות במתכות השונות. בדקו ברמת מובהקות של .2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 152 תרגילים: .1להלן נתונים של שטחי דירות מתוך דירות שנבנו בשנת 5115ובשנת ( 5110מטרים רבועים): 2012 151 115 02 101 01 04 2013 111 75 01 112 84 30 151 בדקו שבשנת 5110הייתה ירידה משמעותית בשטחי הדירות לעומת שנת 5115עבור רמת מובהקות של .2%הניחו ששטחי הדירות בכל שנה מתפלגים נורמלית עם אותה שונות. כל .5נדגמו 12ישראלים ו 12-אמריקאים. הנדגמים נגשו למבחן .IQלהלן תוצאות המדגם: המדינה ישראל ארה"ב גודל המדגם 12 12 סכום הציונים 1231 1481 סכום ריבועי הציונים 132,001 148,231 בדקו ברמת מובהקות של 2%האם קיים הבדל של נקודה בין ישראלים לאמריקאים מבחינת ממוצע הציונים במבחן ה IQ-לטובת ישראל .רשמו את כל ההנחות הדרושות לצורך פתרון התרגיל. .0להלן תוצאות מדגם הבדק אורך חיים של נורות מסוג W31ומסוג .W111 אורך החיים נמדד בשעות. הקבוצה 5-31W 1-111W x 1118 023 S 71 85 n 10 12 א .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם נורות מסוג W31דולקות בממוצע יותר מאשר נורות מסוג .W111רשמו את כל ההנחות הדרושות לפתרון. ב .עבור איזו רמת מובהקות ניתן לקבוע שנורות מסוג W 31דולקות בממוצע יותר מאשר נורות מסוג ?W 111 ג .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם נורות מסוג W 31דולקות יותר מ 1111שעות .רשמו את כל ההנחות הדרושות. פתרונות : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 153 שאלה :1 לא נדחה H 0 שאלה :2 שאלה :3 א .נדחה H 0 ב. רמות מובהקות של לפחות 2% ג. לא נדחה H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 154 פרק - 17בדיקת השערות על תוחלת ההפרשים במדגמים מזווגים (תלויים) בדיקת השערות למדגמים מזווגים רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: H 0 : D C H 0 : D C H 0 : D C H1 : D C H1 : D C H1 : D C D .8אינה ידועה תנאים: .7 Dאו מדגם מספיק גדול N )tD t ( n1 כלל ההכרעה: 2 )tD t1(n1 או )tD t ( n1 1 2 1 )tD t1(n1 אזור הדחייה של : H 0 t 1 , n 1 2 t 1 , n 1 2 █ -דוחים את H 0 חלופה לכלל הכרעה : SD n א נדחה H0אם מתקיים: SD n █ -דוחים את H 0 SD n D C t n 1 1 2 t1 ,n1 t1 ,n1 █ -דוחים את H 0 D C t1n1 ו D C t n 1 2 1 סטטיסטי המבחן : D D SD n nD 2 tD n 2 i D n 1 i 1 2 Di D n i 1 n 1 SD 2 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © SD n D C t1n1 155 דוגמה( :פתרון בהקלטה( חברה שיווקית מעוניינת לבדוק את טענת רשת השיווק "מגה בעיר" הטוענת שמחיריה נמוכים מהמחירים מרשת השיווק "שופרסל". לצורך בדיקה נבחרו באקראי 4מוצרים שונים .המחירים נבדקו בשתי הרשתות. להלן המחירים: המוצר מגה בעיר שופרסל שמפו 18 17 ג'ל כביסה 47 28 עוגת גבינה 02 02 לחם 15 11 קפה נמס 40 48 בקבוק יין 110 145 גבינה בולגרית 51 53 בהנחה והמחירים מתפלגים נורמאלית בדקו ברמת מובהקות של 2%את טענת רשת "מגה בעיר". לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 156 תרגילים: .1 במטרה לבדוק האם קיים הבדל בין חברת Xלחברת Yמבחינת המחירים לשיחות בינ"ל. נגדמו באקראי 8מדינות ועבור כל מדינה נבדקה עלות דקת שיחה. להלן התוצאות: המדינה X Y ארה"ב 1.2 1.4 קנדה 5.1 5 הולנד 5.5 1.0 פולין 0 0.1 מצרים 0.2 0.5 סין 0.5 0.5 יפן 4.5 4.5 בהנחה והמחירים מתפלגים נורמלית בכל חברה ,בדקו ברמת מובהקות של 2%האם קיים הבדל בין החברות מבחינת המחירים בממוצע? .5 מכון המכין לפסיכומטרי טוען שהוא מעלה את ממוצע הציונים ביותר מ 01-נקודות 7 .נבחנים נבדקו לפני ואחרי שהם למדו במכון .להלן התוצאות שהתקבלו: לפני 213 481 451 341 381 001 211 201 אחרי 281 241 401 311 371 211 251 271 מה מסקנתכם ברמת מובהקות ?2%הניחו שציוני פסיכומטרי מתפלג נורמלית. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 157 .0 נדגמו 2סטודנטים שסיימו את הקורס סטטיסטיקה ב' .להלן הציונים שלהם בסמסטר א' ו- ב': סטטיסטיקה א סטטיסטיקה ב 84 71 37 74 01 78 82 83 75 111 פורסם שתלמידים שמסיימים את סמסטר ב משפרים בממוצע את הציונים ב 2-נקודות לעומת סמסטר א' .הנח שהציונים מתפלגים נורמלית. א .מהי מובהקות התוצאה לבדיקת הטענה שהשיפור הוא יותר מ 2נקודות? ב .על סמך הסעיף הקודם ,מהי רמת המובהקות המינימלית להכרעה שהשיפור הוא יותר מ2 - נקודות? ג .לאור זאת ,מה המסקנה ברמת מובהקות של ? 11% .4 לצורך בדיקת השפעת היפנוזה על לימוד אנגלית ,נבחרו 11זוגות תאומים זהים. אחד התאומים למד אנגלית בהשפעת היפנוזה ,והשני ללא היפנוזה .לאחר מכן נערך לשניהם מבחן באנגלית .נניח שציוני המבחן מתפלגים נורמאלית ללא ידיעת השונות האמתית. המבחן שיש לבצע כאן הוא: א .מבחן Zלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד. ג .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים מזווגים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 158 .5 בתחנת טיפת חלב מסוימת יש שני מכשירי שקילה .על מנת להשוות בין שני המשקלים נדגמו 4 תינוקות .כל תינוק בן חודשיים נשקל בכל אחד מהמשקלים .להלן תוצאות השקילה (בק"ג): 2.. 8.. 3.. 2.. משקל במכשיר 1 2.. 7.1 3.0 2.. משקל במכשיר 5 נניח שהמשקלים מתפלגים נורמלית. המבחן שיש לבצע כאן הוא: א .מבחן Zלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד. ג .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים מזווגים. .3 כדי להשוות בין שני אצים נדגמו 2תוצאות מריצת 111מטר של כל אצן .זמני הריצה נרשמו ויש להניח שמתפלגים נורמלית .המטרה להשוות בין האצנים. המבחן שיש לבצע כאן הוא: א .מבחן Zלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד. ג .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים מזווגים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 159 פתרונות: שאלה :1 לא נדחה H 0 שאלה :2 לא נדחה H 0 שאלה :3 א0.25 pv 0.5 . ב0.5 . ג .לא נדחה H 0 שאלה :4 התשובה היא ד. שאלה :1 התשובה היא ד. שאלה :6 התשובה היא ג. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 161 פרק - 10הקשר בין רווח סמך לבדיקת השערות על הפרש תוחלות רקע: ניתן לבצע בדיקת השערות דו צדדית ברמת מובהקות על : 1 2 H 0 : 1 2 C H1 : 1 2 C על ידי בניית רווח סמך ברמת סמך של 1 ל : 1 2 אם Cנופל ברווח נקבל את H 0 אם Cלא נופל ברווח נדחה את H 0 דוגמה( :פתרון בהקלטה) חוקר ביצע בדיקת השערות לתוחלת ההפרש במדגם מזווג .להלן השערותיו: H 0 : D 80 H 1 : D 80 5% החוקר בנה רווח סמך ברמה של 01% 78 D 83 האם אפשר לדעת מה מסקנתו ,ואם כן מהי? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 161 תרגילים: .1נדגמו 2סטודנטים שסיימו את הקורס סטטיסטיקה ב' .להלן ציוניהם בסמסטר א' ו -ב': סטטיסטיקה א סטטיסטיקה ב 84 71 37 74 01 78 82 83 75 111 א .בנו רווח סמך ברמת סמך של 02%לתוחלת פער הציונים בין סמסטר א לבין סמסטר ב. ב .פורסם שתלמידים שמסיימים את סמסטר ב משפרים בממוצע את הציונים ב 2-נק' לעומת סמסטר א' האם יש אמת בפרסום? .5הוחלט להשוות הציונים אצל מרצה Xואצל מרצה .Yנבחרו באקראי 3סטודנטים 0 ,סטודנטים של מרצה Xו – 0סטודנטים של מרצה ,Yעבורם התקבלו הציונים הבאים: מרצה X 75 01 37 מרצה Y 37 71 34 א .חשבו רווח סמך ברמת סמך 01%להפרש בין התוחלות של הציונים אצל שני המרצים. ב .האם ברמת מובהקות של 11%נכריע שיש הבדל בין תוחלות הציונים אצל שני המרצים? שאלות אמריקאיות: .0סטטיסטיקאי נתבקש לאמוד את הפרש הממוצעים של שני טיפולים לפי שני מדגמים מקריים בלתי תלויים. הוא חישב רווח סמך להפרש ברמת סמך ,1.07וקיבל את הרווח . 2 1 2 4.5 אילו יתבקש החוקר לבדוק לפי אותם נתונים את ההשערות: , H1 : 1 2 0 ; H0 : 1 2 0ברמת מובהקות 1.12מסקנתו תהיה: א .לדחות את השערת האפס. ב .לא לדחות את השערת האפס. ג .שלא ניתן לדעת את המסקנה עבור רמת מובהקות . 1.12 ד .שלא נתונות בשאלה סטיות התקן של האוכלוסיות ,ולכן לא ניתן להסיק דבר. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 162 .4במטרה לבדוק האם קיים הבדל בין קווי זהב לבזק מבחינת ממוצע המחירים לשיחות בינ"ל .נגדמו באקראי 8מדינות ועבור כל מדינה נבדקה עלות דקת שיחה .בהנחה והמחירים מתפלים נורמלית בנו רווח סמך לממוצע ההפרשים וקיבלו : 0.0293 D 0.2145רווח הסמך הוא ברמת סמך של .02% לכן מסקנת המחקר היא : א .ברמת מובהקות של 2%לא נוכל לקבוע שקיים הבדל בין החברות. ב .ברמת מובהקות של 2%נקבע שקיים הבדל מובהק בין החברות. ג .לא ניתן לדעת מה המסקנה ברמת מובהקות של 2%כיוון שלא נאמר מה ההגדרה של .D לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 163 פתרונות: שאלה :1 א3.8 D 19 . ב .נכריע שיש אמת בפרסום. שאלה :2 א8.5 X Y 26.5 . ב .נכריע שאין הבדל. שאלה :3 התשובה היא ג. שאלה 4 התשובה היא א. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 164 פרק -51בדיקת השערות על שונויות בדיקת השערות על שונות האוכלוסייה כאשר התוחלת לא ידועה רקע: H0 : σ2 = σ20 H1 : σ2 ≠ σ20 השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: תנאים : H0 : σ2 = σ20 H1 : σ2 < σ20 H0 : σ2 = σ20 H1 : σ2 > σ20 X ~N נדחה את השערת האפס אם: ) 2 2(n1או ) 2 2(n 1 2 1 2 ) 2 12(n1 )2 (n 1 (n 1)Sˆ 2 סטטיסטי המבחן : 02 2 התפלגות חי בריבוע : (n 1)Sˆ 2 אם ) Xi N( , 2והפרמטר אינו ידוע מתקיים ש 2(n 1) : 2 0 התפלגות זו היא התפלגות אסימטרית חיובית המתחילה מהערך אפס וערכיה שואפים לאינסוף. התפלגות זו תלויה בדרגות החופש .אם אינו ידוע אז: d. f n 1 דוגמה ( :פתרון בהקלטה) ציוני IQלפי סטנדרטים אמריקאים מתפלגים נורמאלית עם . 15מעוניינים לבדוק האם שונות הציונים של נבחנים ישראלים שונה מאמריקה .במדגם של 51ישראלים התקבל : 20 ( xi x)2 3420 .מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% i 1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 2 165 טבלת חי בריבוע על סמך השטח מצד ימין α _____________________________________________________________________________ df 0.995 .99 .975 .95 .90 .75 .50 .25 .10 .05 .025 .01 .005 __________________________________________________________________________________________________________ 1.32 2.77 4.11 5.39 6.63 0.455 1.39 2.37 3.36 4.35 0.102 0.575 1.21 1.92 2.67 0.0158 0.211 0.584 1.06 1.61 0.02393 0.103 0.352 0.711 1.15 0.03982 0.0506 0.216 0.484 0.831 0.03157 0.0201 0.115 0.297 0.554 0.04393 0.0100 0.0717 0.207 0.412 10.6 12.0 13.4 14.7 16.0 7.84 9.04 10.2 11.4 12.5 5.35 6.35 7.34 8.34 9.34 3.45 4.25 5.07 5.90 6.74 2.20 2.83 3.49 4.17 4.87 1.64 2.17 2.73 3.33 3.94 1.24 1.69 2.18 2.70 3.25 0.872 1.24 1.65 2.09 2.56 0.676 0.989 1.34 1.73 2.16 6 7 8 9 10 13.7 14.8 16.0 17.1 18.2 10.3 11.3 12.3 13.3 14.3 7.58 8.44 9.30 10.2 11.0 5.58 6.30 7.04 7.79 8.55 4.57 5.23 5.89 6.57 7.26 3.82 4.40 5.01 5.63 6.26 3.05 3.57 4.11 4.66 5.23 2.60 3.07 3.57 4.07 4.60 11 12 13 14 15 15.3 16.3 17.3 18.3 19.3 11.9 12.8 13.7 14.6 15.5 9.31 10.1 10.9 11.7 12.4 7.96 8.67 9.39 10.1 10.9 6.91 7.56 8.23 8.91 9.59 5.81 6.41 7.01 7.63 8.26 5.14 5.70 6.26 6.84 7.43 16 17 18 19 20 16.3 17.2 18.1 19.0 19.9 13.2 14.0 14.8 15.7 16.5 11.6 12.3 13.1 13.8 14.6 10.3 11.0 11.7 12.4 13.1 8.90 9.54 10.2 10.9 11.5 8.03 8.64 9.26 9.89 10.5 21 22 23 24 25 20.8 21.7 22.7 23.6 24.5 17.3 18.1 18.9 19.8 20.6 15.4 16.2 16.9 17.7 18.5 13.8 14.6 15.3 16.0 16.8 12.2 12.9 13.6 14.3 15.0 11.2 11.8 12.5 13.1 13.8 26 27 28 29 30 2.71 3.84 4.61 5.99 6.25 7.81 7.78 9.49 9.24 11.1 7.88 10.6 12.8 14.9 16.7 5.02 6.63 7.38 9.21 9.35 11.3 11.1 13.3 12.8 15.1 18.5 20.3 22.0 23.6 25.2 16.8 18.5 20.1 21.7 23.2 14.4 16.0 17.5 19.0 20.5 12.6 14.1 15.5 16.9 18.3 26.8 28.3 29.8 31.3 32.8 24.7 26.2 27.7 29.1 30.6 21.9 23.3 24.7 26.1 27.5 19.7 21.0 22.4 23.7 25.0 17.3 18.5 19.8 21.1 22.3 34.3 35.7 37.2 38.6 40.0 32.0 33.4 34.8 36.2 37.6 28.8 30.2 31.5 32.9 34.2 26.3 27.6 28.9 30.1 31.4 23.5 24.8 26.0 27.2 28.4 19.4 20.5 21.6 22.7 23.8 41.4 42.8 44.2 45.6 46.9 38.9 40.3 41.6 43.0 44.3 35.5 36.8 38.1 39.4 40.6 32.7 33.9 35.2 36.4 37.7 29.6 30.8 32.0 33.2 34.4 24.9 26.0 27.1 28.2 29.3 20.3 21.3 22.3 23.3 24.3 48.3 49.6 51.0 52.3 53.7 45.6 47.0 48.3 49.6 50.9 41.9 43.2 44.5 45.7 47.0 38.9 40.1 41.3 42.6 43.8 35.6 36.7 37.9 39.1 40.3 30.4 31.5 32.6 33.7 34.8 25.3 26.3 27.3 28.3 29.3 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 1 2 3 4 5 166 תרגילים: .1חברה אורזת סוכר במשקל עם סטיית תקן 51גרם .משקל הסוכר באריזה מתפלג נורמאלית .החברה החליפה את מכונות האריזה במטרה לדייק יותר במשקל הנארז. (רוצים שסטיית התקן תהיה קטנה יותר). לצורך בדיקה דגמו 2אריזות סוכר ולהלן משקלן בגרמים1117,1154,003,1112,008 : מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% .5זמן ההחלמה ממחלה מסוימת כאשר משתמשים בטיפול מסוים מתפלג נורמלית עם סטיית תקן של 71שעות .תרופה חדשה נוסתה על 2חולים .זמני ההחלמה שלהם בשעות היו. 07,85,01,111,21 : א .ברמת מובהקות של 2%בדקו האם סטיית התקן של זמן החלמה של התרופה החדשה נמוכה מהתרופה המקורית. ב .האם ניתן לדעת מה תהיה התשובה לסעיף א אם נגדיל את רמת המובהקות ? ג .האם ניתן לדעת מה תהיה התשובה לסעיף א אם נקטין את רמת המובהקות? ד .האם ניתן לדעת מה תהיה התשובה לסעיף א אם נוסיף תצפית שערכה ? 81 .0הגובה של אוכלוסייה מסוימת נחשב כמתפלג נורמלית עם ממוצע של 184ס"מ וסטיית תקן .15במדגם של 51אנשים מהאוכלוסייה התקבל ממוצע 181וסטיית תקן מדגמית .50 א .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם חל שינוי בשונות הגבהים באוכלוסייה. ב .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם חל שינוי בתוחלת הגבהים באוכלוסייה בבחירת המבחן המתאים הסתמך על המסקנה מסעיף א'. .4השערות המחקר הן H o : 2 : H1 : 2 במדגם של 51תצפיות התקבל סטיית תקן .1.140תן הערכה למובהקות התוצאה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 167 פתרונות: שאלה 1 לא נדחה H o שאלה 2 א .נדחה H o ב .לא תשתנה ג .לא ניתן לדעת ד .לא תשתנה שאלה 3 א .נדחה H o ב .לא נדחה H o שאלה 4 0 Pv 0.005 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 168 בדיקת השערות על שתי שונויות רקע: השערת האפס : השערה אלטרנטיבית: תנאים : 12 1 22 H0 : 12 1 22 H0 : 12 1 22 H0 : 12 1 22 H1 : 12 1 22 H1 : 12 1 22 H1 : .1מדגמים בלתי תלויים X 1 , X 2 ~ N .5 נדחה את השערת האפס אם: ) F f ( n1 1,n2 1או 1 )( n2 1, n1 1 f 2 1 )( n2 1, n1 1 f )F f( n11,n2 1 F F 2 Sˆ12 סטטיסטי המבחן : Sˆ2 2 F התפלגות :F אם ) N (1 , 2 X 1ו N ( 2 , 2 ) - X 2אזי F (n1 1, n2 1) : Sˆ12 Sˆ 2 2 התפלגות Fהינה התפלגות אסימטרית חיובית התלויה בדרגות חופש של המונה ושל המכנה. כמו כן בהתפלגות Fמתקיימת התכונה הבאה : 1 )( n2 1,n1 1 F F1 (n1 1, n2 1) df1 n1 1 df 2 n2 1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 169 דוגמה( :פתרון בהקלטה) מעוניינים להשוות בין נשים וגברים מבחינת השונות בזמנים שלהם לבצע משימה מסוימת. במדגם של 11גברים התקבלו התוצאות הבאות לגבי זמני ביצוע המשימה: 2 ( yi y ) 204 במדגם של 10נשים התקבלו התוצאות הבאות: 2 ( xi x ) 200 בדקו ברמת מובהקות של 5%האם קיים הבדל בין השונויות? מה יש להניח? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 171 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 171 טבלת ערכים קריטיים לפי התפלגות F 120 α= 0.01 ראה איור מטה. 60 24 20 16 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6313.03 99.48 26.32 13.65 9.20 6234.63 99.46 26.60 13.93 9.47 6208.73 99.45 26.69 14.02 9.55 6170.10 99.44 26.83 14.15 9.68 6106.32 99.42 27.05 14.37 9.89 6055.85 99.40 27.23 14.55 10.05 6022.47 99.39 27.35 14.66 10.16 5981.07 99.37 27.49 14.80 10.29 5928.36 99.36 27.67 14.98 10.46 5858.99 99.33 27.91 15.21 10.67 5763.65 99.30 28.24 15.52 10.97 5624.58 99.25 28.71 15.98 11.39 5403.35 99.17 29.46 16.69 12.06 4999.50 99.00 30.82 18.00 13.27 4052.18 98.50 34.12 21.20 16.26 1 2 3 4 5 6.88 5.65 4.86 4.31 3.91 6.97 5.74 4.95 4.40 4.00 7.06 5.82 5.03 4.48 4.08 7.31 6.07 5.28 4.73 4.33 7.40 6.16 5.36 4.81 4.41 7.52 6.28 5.48 4.92 4.52 7.72 6.47 5.67 5.11 4.71 7.87 6.62 5.81 5.26 4.85 7.98 6.72 5.91 5.35 4.94 8.10 6.84 6.03 5.47 5.06 8.26 6.99 6.18 5.61 5.20 8.47 7.19 6.37 5.80 5.39 8.75 7.46 6.63 6.06 5.64 9.15 7.85 7.01 6.42 5.99 9.78 8.45 7.59 6.99 6.55 10.92 9.55 8.65 8.02 7.56 13.75 12.25 11.26 10.56 10.04 6 7 8 9 10 3.60 3.36 3.17 3.00 2.87 3.69 3.45 3.25 3.09 2.96 3.78 3.54 3.34 3.18 3.05 4.02 3.78 3.59 3.43 3.29 4.10 3.86 3.66 3.51 3.37 4.21 3.97 3.78 3.62 3.49 4.40 4.16 3.96 3.80 3.67 4.54 4.30 4.10 3.94 3.80 4.63 4.39 4.19 4.03 3.89 4.74 4.50 4.30 4.14 4.00 4.89 4.64 4.44 4.28 4.14 5.07 4.82 4.62 4.46 4.32 5.32 5.06 4.86 4.69 4.56 5.67 5.41 5.21 5.04 4.89 6.22 5.95 5.74 5.56 5.42 7.21 6.93 6.70 6.51 6.36 9.65 9.33 9.07 8.86 8.68 11 12 13 14 15 2.75 2.65 2.57 2.49 2.42 2.84 2.75 2.66 2.58 2.52 2.93 2.83 2.75 2.67 2.61 3.18 3.08 3.00 2.92 2.86 3.26 3.16 3.08 3.00 2.94 3.37 3.27 3.19 3.12 3.05 3.55 3.46 3.37 3.30 3.23 3.69 3.59 3.51 3.43 3.37 3.78 3.68 3.60 3.52 3.46 3.89 3.79 3.71 3.63 3.56 4.03 3.93 3.84 3.77 3.70 4.20 4.10 4.01 3.94 3.87 4.44 4.34 4.25 4.17 4.10 4.77 4.67 4.58 4.50 4.43 5.29 5.18 5.09 5.01 4.94 6.23 6.11 6.01 5.93 5.85 8.53 8.40 8.29 8.18 8.10 16 17 18 19 20 2.36 2.31 2.26 2.21 2.17 2.46 2.40 2.35 2.31 2.27 2.55 2.50 2.45 2.40 2.36 2.80 2.75 2.70 2.66 2.62 2.88 2.83 2.78 2.74 2.70 2.99 2.94 2.89 2.85 2.81 3.17 3.12 3.07 3.03 2.99 3.31 3.26 3.21 3.17 3.13 3.40 3.35 3.30 3.26 3.22 3.51 3.45 3.41 3.36 3.32 3.64 3.59 3.54 3.50 3.46 3.81 3.76 3.71 3.67 3.63 4.04 3.99 3.94 3.90 3.85 4.37 4.31 4.26 4.22 4.18 4.87 4.82 4.76 4.72 4.68 5.78 5.72 5.66 5.61 5.57 8.02 7.95 7.88 7.82 7.77 21 22 23 24 25 2.13 2.10 2.06 2.03 2.01 2.23 2.20 2.17 2.14 2.11 2.33 2.29 2.26 2.23 2.21 2.58 2.55 2.52 2.49 2.47 2.66 2.63 2.60 2.57 2.55 2.78 2.75 2.72 2.69 2.66 2.96 2.93 2.90 2.87 2.84 3.09 3.06 3.03 3.00 2.98 3.18 3.15 3.12 3.09 3.07 3.29 3.26 3.23 3.20 3.17 3.42 3.39 3.36 3.33 3.30 3.59 3.56 3.53 3.50 3.47 3.82 3.78 3.75 3.73 3.70 4.14 4.11 4.07 4.04 4.02 4.64 4.60 4.57 4.54 4.51 5.53 5.49 5.45 5.42 5.39 7.72 7.68 7.64 7.60 7.56 26 27 28 29 30 1.80 1.68 1.60 1.46 1.38 1.92 1.80 1.73 1.60 1.53 2.02 1.91 1.84 1.72 1.66 2.29 2.18 2.12 2.00 1.95 2.37 2.27 2.20 2.09 2.03 2.48 2.38 2.31 2.21 2.15 2.66 2.56 2.50 2.39 2.34 2.80 2.70 2.63 2.52 2.47 2.89 2.78 2.72 2.61 2.56 2.99 2.89 2.82 2.72 2.66 3.12 3.02 2.95 2.84 2.79 3.29 3.19 3.12 3.01 2.96 3.51 3.41 3.34 3.23 3.17 3.83 3.72 3.65 3.53 3.48 4.31 4.20 4.13 4.01 3.95 5.18 5.06 4.98 4.85 4.79 7.31 7.17 7.08 6.93 6.85 40 50 60 90 120 1.00 1.32 1.47 1.79 1.88 2.00 2.18 2.32 2.41 2.51 2.64 2.80 3.02 3.32 3.78 4.61 6.63 6339.39 6365.86 99.49 99.50 26.22 26.13 13.56 13.46 9.11 9.02 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © ד"ח מונה/ד"ח מכנה 172 תרגילים : .1 להלן נתונים על שטחי דירות במ"ר עבור דירות חדשות שנבנו בשנת 5115ובשנת :5110 5115 151 115 02 101 01 04 5110 111 75 01 112 84 30 151 א .בדוק ברמת מובהקות של 11%את ההשערה ששונויות שטחי הדירות החדשות בשנת 5115 ובשנת 5110שוות .מה הן ההנחות הדרושות לביצוע הבדיקה? ב .האם וכיצד הייתה משתנה המסקנה מהסעיף הקודם אם מסתבר שחלה טעות ברישום ויש להפחית 11מ"ר מכל הדירות שמופיעות במדגם? .5 בתחום הבינוי משתמשים בשני סוגי מתכות :מתכת Aומתכת .Bמחקר מעוניין לבדוק האם קיים הבדל בין שני סוגי המתכות מבחינת החוזק שלהן .דגמו מספר יחידות מתכת מכל סוג והתקבלו התוצאות הבאות: סוג המתכת A B N 7 11 Xi 13 01 X i2 31 107 יש להניח שרמת החוזק של המתכות מתפלגת נורמאלית. א .האם קיים הבדל בין שונויות החוזק של מתכות? ב .האם קיים הבדל בין תוחלות החוזק של מתכות ? בכל סעיף רמת מובהקות של . 11% .0 מחקר סוציולוגי מעוניין לחקור את הרגלי הבילויים בקבוצות גיל שונות .ידוע כי בקרב האוכלוסייה הבוגרת (מעל )17ההוצאה החודשית על בילויים מתפלגת נורמאלית עם תוחלת של ₪ 211וסטיית תקן של .₪ 011 במדגם שנעשה על סטודנטים בגילאי 51-53התקבל אומד חוסר הטיה לשונות ההוצאה החודשית על בילויים .11,111כמות הסטודנטים שנדגמה .13 במדגם שנעשה על 11מבוגרים בשנות השלושים התקבל אומד חסר הטיה לשונות ההוצאה החודשית על בילויים .401,111 א .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם שונות ההוצאה על בילויים בקרב סטודנטים בקבוצת גילאי 51-53נמוכה מהשונות אצל כלל המבוגרים. ב .בדקו ברמת מובהקות של 1%האם הפיזור של ההוצאה החודשית לבילויים גדולה יותר בקבוצת גיל ה 01-מאשר בקבוצת גיל .51-53 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 173 פתרונות: שאלה 1 א .לא נדחה H 0 ב .מסקנה לא תשתנה שאלה 2 א .לא נדחה H 0 ב .לא נדחה H 0 שאלה 3 א .נדחה H 0 ב .נדחה H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 174 פרק -51שאלות מסכמות בבדיקת השערות על פרמטרים שאלות מסכמות בבדיקת השערות על פרמטרים .1 שני חוקרים נתבקשו לבדוק את ההשערות הבאות: H 0 : 520 H1 : 520 כל חוקר בדק מדגם של 552נחקרים .ידוע ש. 20 - חוקר א' קבע את כלל ההכרעה לפי . 0.05 חוקר ב' מחליט לדחות H 0אם . X 522 א .למי מהחוקרים הסתברות לטעות מסוג ראשון קטנה יותר? ב .מהי ההסתברות לטעות מסוג שני של חוקר ב' עבור . 1 525 ג .הסבר ללא חישוב נוסף ,האם ההסתברות לטעות מסוג שני עבור , 1 525של חוקר א' שווה/קטנה/גדולה לזו של חוקר ב'. ד.חוקר א' קיבל במדגם שלו . X 523מהי מסקנתו? .5 ידוע כי תוחלת מספר ה"לייק"ים היומי של דנה היא 15עם סטיית תקן .2 דני טוען שהוא יותר פופולארי מדנה בכך שהוא מקבל יותר "לייק"ים מדנה ביום .על-מנת לבדוק זאת ספר דני כמה "לייק"ים הוא קיבל בכל יום במהלך 8שבועות (כלומר ,ב – 40ימים) וקיבל סך-הכול 308 "לייק"ים .נניח כי סטיית התקן של מספר ה"לייק"ים שדני מקבל ביום זהה לסטיית התקן של דנה. א .מהי רמת המובהקות שכדאי לדני לדרוש ,כדי שדנה תשתכנע בצדקת טענתו (שדני פופולארי יותר בכך שהוא מקבל יותר "לייק"ים מדנה ביום). ב .אם דני משער שתוחלת מספר ה"לייק"ים שהוא מקבל ביום היא 14וקובע רמת מובהקות ,5.2%מהי עוצמת המבחן של דני? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 175 .0 ברצוננו להשוות בין רשתות Aלבין . Bלשם כך בחרנו 4מוצרים ,ובדקנו את מחיריהם בשתי הרשתות. להלן התוצאות: מוצר A B 1 2 2 5 4 2 0 2 0 4 8 4 הניחו כי המחירים מתפלגים נורמלית. אם יש הנחות נוספות כדי לבצע את המבחן הפרמטרי רשמו אותן. א .בדקו האם קיים הבדל בין הרשתות מבחינת תוחלת המחירים .רמת מובהקות של .2% ב .חזרו על הסעיף הקודם בהנחה ונבחרו בכל רשת מוצרים באקראי ולא בהכרח אותם מוצרים. .4 במדגם של 11ישראלים שנבחנו במבחן ה IQ-נתקבלו התוצאות הבאות: n 10 X i 1020 X 2i 105120 במדגם של 14אמריקאים שנבחנו במבחן ה IQ-נתקבלו התוצאות הבאות: n 14 X i 1386 X 2i 138644 נתון שציוני הבחינה מתפלגים נורמלית בכל מדינה. א .בדוק ברמת מובהקות של 11%האם קיים שוויון שונויות בין אוכלוסיית אמריקה לאוכלוסיית ישראל? ב .בדקו האם קיים הבדל בממוצע הציונים בבחינת ה IQ-בין ישראל לארה"ב .ברמת מובהקות של ?2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 176 .2 במטרה לבדוק האם סטודנטים הלומדים במכללות משקיעים יותר זמן ללימודים מאשר סטודנטים באוניברסיטאות נדגמו 15סטודנטים ובדקו לכל סטודנט את הזמן שהוא משקיע ביום ללימודים. הזמנים נמדדו בדקות: סטודנטים באוניברסיטאות 183 123 170 181 141 171 סטודנטים במכללות 171 101 101 173 514 121 א .נסח את ההשערות ובדוק אותן ברמת מובהקות של .2%רשום את כלל ההכרעה ואת ההנחות הדרושות לביצוע המבחן הפרמטרי. ב .חשב את . P-value ג .ישנה טענה שממוצע זמן ההשקעה בלימודים במכללות הוא 0.2שעות ביום .בדוק את הטענה כאשר רמת המובהקות הינה .2% .6 במדינת טרפפו המשכורות במשק מתפלגות נורמלית עם ממוצע של 1אלף דולר וסטיית תקן של ... אלף דולר. בוצע מדגם מקרי בו השתתפו 5נשים ו 5גברים במדינת שומקום שבה המשכורות מתפלגות נורמאלית גם כן .להלן משכורותיהם באלפי דולר: גברים 5 1.0 1.8 1.5 1.1 נשים 1.4 1.1 1.0 1.7 1.5 א .בדוק את הטענה שממוצע משכורותיהם של אזרחי שומקום גבוה מאשר ממוצע משכורותיהם של אזרחי טרפפו ברמת מובהקות של .5%בהנחה שסטיית התקן זהה בשתי המדינות. ב .חזור על הסעיף הקודם ללא ההנחה הנ"ל. ג .ישנה טענה שסטיית התקן במדינת שומקום גבוהה מזו של טרפפו .בדוק ברמת מובהקות של .5% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 177 .8 במטרה להשוות בין אחוזי הצפייה של גברים ונשים בתוכנית טלוויזיה מסוימת בוצע סקר ובו התקבלו תוצאות הבאות: צופים לא צופים נשים 051 45 גברים 85 151 א .האם יש הבדל בין אחוזי הצפייה של גברים ונשים ברמת מובהקות של ?1% ב .עבור רמת מובהקות של 2%בדוק טענה שמבין הצופים בתוכנית הטלוויזיה אחוז הנשים גדול פי 5 מאחוז הגברים. .7 בשנת 5111ל 31%-היה מדיח כלים בבית .מחקר רוצה לבדוק האם כיום פרופורציית המשפחות עם מדיח כלים עלה .הוחלט לבצע מדגם אקראי של 121משפחות. א .רשמו את השערות המחקר. ב .מה היא מסקנת המחקר ברמת מובהקות של 2%אם במדגם ל 115-משפחות היה מדיח כלים. ג .מהי הטעות האפשרית במסקנה מהסעיף הקודם .האם ניתן לדעת את הסתברותה? .0 נערך מחקר על הקשר בין עישון ויתר לחץ דם .נבדק מדגם מקרי של 511מעשנים ונמצא כי 01סבלו מיתר לחץ דם .ידוע שבאוכלוסייה 17%סובלים מיתר לחץ דם. א .בדוק ברמת מובהקות 1.1את ההשערה כי אחוז הסובלים מיתר לחץ דם בקרב המעשנים גדול מאשר כלל האוכלוסייה. ב .מהי רמת המובהקות המינימלית לקבלת הטענה שאחוז הסובלים מיתר לחץ דם בקרב המעשנים גדול מאשר כלל האוכלוסייה. ג .מהי עצמת המבחן ,אם אחוז הסובלים מיתר לחץ דם בקרב אוכלוסיית המעשנים היא בפועל . 52% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 178 .11 להלן התפלגות מספר הנסיעות לחופשה השנתית במדגם של משפחות ישראליות: מספר הנסיעות 1 1 5 0 4 מספר המשפחות 74 115 53 51 15 בדוק ברמת מובהקות של : 2% א .באיטליה משפחות נוסעות בממוצע פעמיים בשנה לחופשה .האם בישראל משפחות נוסעות פחות מאשר באיטליה? ב .בהולנד 71%מהמשפחות נוסעות לפחות פעם אחת בשנה לחופשה ,האם בישראל אחוז המשפחות שנוסעות לפחות פעם אחת בשנה לחופשה נמוך מאשר בהולנד? .11 נתון כי: ) N ( , 2 102 X מעוניינים לבדוק את ההשערות: H 0 : 40 H1 : 40 דגמו 52תצפיות מהאוכלוסייה והתקבל . X 45 א .חשבו את ( P-valueמובהקות התוצאה). ב .חזור על סעיף א אם ההשערה האלטרנטיבית הייתה: H1 : 40 ג .חזור על סעיף א אם ההשערה האלטרנטיבית הייתה: H1 : 40 .15 ציוני בחינת הבגרות במתמטיקה מתפלגים נורמלית עם שונות .121במדגם של 13נבחנים מתל אביב התקבלה שונות מדגמית .101 -במדגם של 52ירושלמים התקבלה שונות מדגמית .117 א .בדקו ברמת מובהקות של 2.5%האם שונות הציונים במתמטיקה בקרב נבחני תל אביב גבוהה מהשונות בכלל הארץ. ב .בדקו ברמת מובהקות של 2%האם שונות ציונים במתמטיקה בקרב תלמידי תל אביב גבוהה מאשר בקרב תלמידי ירושלים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 179 פתרונות: שאלה :1 א .חוקר א ב1.1155 . ג .גדלה ד .נדחה H 0 שאלה :2 א .לפחות 1.1717 ב1.8002 . שאלה :3 א .לא נדחה H 0 ב .לא נדחה H 0 שאלה :4 א .לא נדחה H 0 ב .לא נדחה H 0 שאלה :1 א .לא נדחה H 0 ב .בין 2%ל11% - ג .נדחה H 0 שאלה :6 א .נדחה H 0 ב .נדחה H 0 ג .נדחה H 0 שאלה :7 א .נדחה H 0 ב .נדחה H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 181 שאלה :8 ב .נדחה H 0 ג .טעות מסוג ראשון בסיכוי של 1.12 שאלה :9 א .לא נדחה H 0 ב1.7340 . ג1.7840 . שאלה :10 א .נדחה H 0 ב .נדחה H 0 שאלה :11 א1.1135 . ב1.0007 . ג1.1154 . שאלה :12 א .לא נדחה H 0 ב .לא נדחה H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 181 שאלות מסכמות בסגנון רב ברירה ( אמריקאיות) על בדיקת השערות .1בבדיקת השערה חד-צדדית ימנית ברמת מובהקות ,=0.01נדחתה השערת האפס .מה הייתה המסקנה לו נבדקה אותה ההשערה באמצעות אותם נתונים ברמת מובהקות ?=0.05 א .השערת האפס הייתה נדחית. ב .השערת האפס לא הייתה נדחית. ג .ההשערה המחקרית הייתה נדחית. ד .בהעדר נתונים נוספים ,לא ניתן לדעת. .5 על מנת לבדוק האם ההסתברות ללידת בן הנה חצי ,נבחר מדגם מקרי של 511ילדים ,ונמצא שישנם 151בנים. מהן ההשערות האלטרנטיבית להשערת האפס? אH1 : p 0.5 . בH1 :p 0.6 . גH1 : p 0.5 . דH1 : p 0.5 . .0 לצורך בדיקת השפעת היפנוזה על לימוד אנגלית ,נבחרו 11זוגות תאומים זהים .אחד התאומים למד אנגלית בהשפעת היפנוזה ,והשני ללא היפנוזה .לאחר מכן נערך לשניהם מבחן באנגלית .נניח שציוני המבחן מתפלגים נורמאלית ללא ידיעת השונות האמיתית. המבחן שיש לבצע כאן הוא: א .מבחן Zלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד. ג .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים מזווגים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 182 .4 כדי לבדוק את הטענה שגברים רווקים שוקלים פחות מגברים נשואים לקח חוקר מדגם מקרי של 4גברים ומדד את משקלם לפני נישואיהם ולאחר נישואיהם .הנה התוצאות: לפני הנישואין30 X- 00 75 37 לאחר הנישואין71 Y- 77 74 81 מהן ההשערות הנבדקות?( ההפרש חושב ) X-Y אH1 : d 0, H 0 : d 0 . בH1 : X Y 0, H 0 : X Y 0 . גH1 : X Y 0, H 0 : X Y 0 . דH1 : d 0, H 0 : d 0 . .2 חוקר ביצע מחקר ובו עשה טעות מסוג שני לכן: א .השערת האפס נכונה. ב .השערת האפס נדחתה. ג .השערת האפס לא נדחתה. ד .אף אחת מהתושבות לא נכונה בהכרח. .3 ידוע כי ילד בגיל שנתיים ישן בממוצע 0שעות בלילה .במדגם של 51תינוקות בני שנתיים המתגוררים בצפון נמצא ,כי ממוצע שעות השינה בלילה הינו 11עם סטיית תקן של 1.1במדגם של 11תינוקות בדרום נמצא ,כי ממוצע שעות השינה בלילה הינו 8.0עם סטיית תקן של .1.1על מנת להשוות בין ממוצע שעות השינה של ילדים מהצפון לבין זה של כלל הילדים יש לערוך ______ ,ועל מנת להשוות בין ממוצע שעות השינה של ילדים מהדרום לזה של ילדים המתגוררים בצפון יש לערוך ______ .יש להניח שההנחות הדרושות מתקיימות. א .מבחן Zלמדגם יחיד; מבחן Tלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד; מבחן Tלמדגמים תלויים. ג .מבחן Tלמדגם יחיד; מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים; מבחן Tלממוצע יחיד. .8 מובהקות התוצאה ( )PVהיא גם : א .רמת המובהקות המינימאלית לדחות השערת האפס. ב .רמת המובהקות המקסימאלית לדחיית השערת האפס. ג .רמת המובהקות שנקבעת מראש על ידי החוקר טרם קיבל את תוצאות המחקר. ד .רמת המובהקות המינימאלית לאי דחיית השערת האפס. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 183 .7 כדי לבדוק את הטענה שגברים רווקים שוקלים פחות מגברים נשואים לקח חוקר מדגם מקרי של 4 גברים ומדד את משקלם לפני נישואיהם ולאחר נישואיהם .הנה התוצאות: לפני הנישואין 30 00 75 37 לאחר הנישואין 71 77 74 81 באיזה התפלגות משתמשים לבדיקת ההשערות ,ובכמה דרגות חופש: א .ההתפלגות Zללא דרגות חופש. ב .ההתפלגות Tו 0 -דרגות חופש. ג .ההתפלגות Tו 3 -דרגות חופש. ד .ההתפלגות 2ו 0 -דרגות חופש. .0 שני סטטיסטיקאים בודקים השערות ברמת מובהקות , = 1.12על סמך אותו מדגם. סטטיסטיקאי א' בודק את ההשערה Ho : = 20 :כנגד האלטרנטיבה H1 : 20ומחליט לא לדחות את השערת האפס. סטטיסטיקאי ב' בודק את ההשערה Ho : 20כנגד האלטרנטיבה H1 : > 20 מה יחליט סטטיסטיקאי ב'? א .לדחות את השערת האפס. ב .לא לדחות את השערת האפס. ג .ללא נתונים נוספים אי אפשר לדעת מה יחליט. .11 חוקר בדק השערה מסוימת והחליט לדחות את השערת האפס ברמת מובהקות .2%מה נכון לומר? א .הוא בוודאות ידחה את השערת האפס ברמת מובהקות 0%ואילו ברמת מובהקות 5%יש לבדוק מחדש. ב .הוא בוודאות לא ידחה את השערת האפס ברמת מובהקות 0%ואילו ברמת מובהקות 5%יש לבדוק מחדש. ג .הוא בוודאות ידחה את השערת האפס ברמת מובהקות 0%וברמת מובהקות . 5% ד .הוא בוודאות לא ידחה את השערת האפס ברמת מובהקות 0%ואילו ברמת מובהקות 5%יש לבדוק מחדש. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 184 .11 רמת הכולסטרול בדמם של אנשים מתפלג נורמאלית עם תוחלת של 171מ"ג (ל 111סמ"ק דם) .וסטיית תקן של 11מ"ג .מעוניינים לבדוק את הטענה שצמחונים הם בעלי רמת כולסטרול נמוכה יותר .נניח שסטיית התקן אצל צמחונים זהה לסטיית התקן של כלל האנשים .במדגם של 51צמחונים התקבל ממוצע רמת כולסטרול 184.2מ"ג. אם הוחלט לקבל את הטענה שצמחונים הם בעלי רמת כולסטרול נמוכה יותר איזה סוג טעות אפשרית במסקנה? א .טעות מסוג ראשון. ב .טעות מסוג שני. ג .טעות מסוג שלישי. ד .לא נ יתן לדעת כיוון שאנו לא יודעים מה התוחלת האמיתית אצל הצמחוניים. .15 בסקר שנערך התקבל ש 31%מתוך 551נשאלים מבקרים אצל השיננית לפחות פעם אחת בשנה .עבור אילו רמות מובהקות ניתן יהיה לקבוע שרוב האוכלוסייה מבקרת אצל השיננית לפחות פעם בשנה ? א .רמת מובהקות הגדולה מ.2%- ב .רמת מובהקות הקטנה מ.2%- ג .רמת מובהקות הגדלה מ.1.1112- ד .רמת מובהקות הקטנה מ.1.1112- .10שני חוקרים העוסקים בתחום מחקרי משותף החליטו להסתמך על נתונים של מדגם שפורסם על ידי הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה .חוקר א' ניסח השערה דו צדדית ואילו חוקר ב' ניסח השערה חד צדדית. מסקנתו של איזה מבין המשפטים הבאים הוא הנכון בנוגע למסקנות החוקרים? א .אם חוקר א' ידחה את השערת האפס לא ניתן לדעת מה יחליט חוקר ב' באותה רמת מובהקות. ב .אם חוקר א' יקבל את השערת האפס גם חוקר ב' יקבל את השערת האפס באותה רמת מובהקות. ג .אם חוקר ב' ידחה את השערת האפס גם חוקר א' ידחה את השערת האפס באותה רמת מובהקות. ד .אם חוקר א' ידחה את השערת האפס גם חוקר ב' ידחה את השערת האפס בתנאי שרמת המובהקות כפולה בגודלה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 185 .14ידוע מנתוני העבר כי תוחלת הציונים בבחינה בפסיכולוגיה היא .80הועלתה השערה כי תוחלת הציונים בקרב העולים החדשים נמוכה יותר .לצורך בדיקת הטענה נלקח מדגם מקרי של 48סטודנטים עולים ונמצא ממוצע של .82מה משמעות הפרמטר בניסוח ההשערות? א .תוחלת ציוני העולים באוכלוסייה. ב .ממוצע ציוני העולים במדגם. ג .תוחלת ציוני האוכלוסייה מנתוני העבר. ד .ממוצע ציוני שאר האוכלוסייה במדגם. .12חוקר ביצע מחקר וידוע כי עשה טעות מסוג . 1מה מהבאים נכון? א .החוקר דחה את השערת H0כאשר היא הייתה נכונה. ב .החוקר דחה את השערת H1כאשר היא הייתה נכונה. ג .החוקר לא דחה את השערת H0כאשר היא הייתה לא נכונה. ד .המדגם של החוקר שייך בפועל להתפלגות הדגימה של .H1 .13חוקר ביקש לבחון האם תאומים זהים אשר הופרדו בילדותם שונים מתאומים זהים אשר גדלו יחדיו מבחינת מידת הפער בין התאומים בלחץ הדם .הוא דגם 51זוגות תאומים מכל אוכלוסייה ומדד את הפרש בין לחץ הדם בכל זוג תאומים .מהו המבחן הסטטיסטי המתאים? א .מבחן tלמדגמים בלתי תלויים עם 07דרגות חופש. ב .מבחן tלמדגמים מזווגים ,עם 00דרגות חופש. ג .מבחן tלמדגמים בלתי תלויים עם 00דרגות חופש. ד .מבחן tלמדגמים מזווגים עם 07דרגות חופש. .18בינואר השנה פורסם שהשכר הממוצע במשק הוא . ₪ 7,011במדגם שנעשה בחודש יוני על 31עובדים נרשם עבור כל עובד במדגם האם השכר שלו נמוך או לא נמוך מהשכר הממוצע שפורסם בחודש ינואר. מהו המבחן המתאים כדי לבדוק שרוב העובדים בחודש יוני קיבלו שכר הנמוך מהשכר הממוצע שפורסם בחודש ינואר? א .מבחן Zעל פרופורציה. ב .מבחן tעל תוחלת אחת. ג .מבחן tעל שתי תוחלות במדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן tעל שתי תוחלות במדגמים תלויים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 186 .17 שלושה חוקרים רצו לבדוק את השפעתו של שידור פרסומות נגד תאונות דרכים על מהירות הנהיגה של נהגים בישראל (השונות של מהירות הנהיגה בישראל אינה ידועה). עידו השווה את מהירות הנהיגה של קבוצת נהגים אחת ,חודש לפני שידור הפרסומות וחודש לאחר שידור הפרסומות. רון השווה את מהירות הנהיגה של קבוצת נהגים ,שראו את הפרסומות ,למהירות הנהיגה של קבוצת נהגים ,שלא ראו את הפרסומות. יואב השווה את מהירות הנהיגה של קבוצת נהגים בחודש בו שודרו הפרסומות ,למהירות הנהיגה הממוצעת בישראל על פי נתוני משרד התחבורה. המבחנים בהם צריכים החוקרים להשתמש הם: א .שלושתם במבחן tלמדגמים בלתי תלויים. ב .עידו במבחן tלמדגמים מזווגים ,ורון ויואב במבחן tלמדגמים בלתי תלויים. ג .עידו במבחן tלמדגמים מזווגים ,רון במבחן tלמדגמים בלתי תלויים ויואב במבחן tלמדגם יחיד. ד .עידו במבחן tלמדגמים מזווגים ,רון ויואב במבחן tלמדגם יחיד. . 10במחקר נמצא שתוצאה היא מובהקת ברמת מובהקות של .2%מה תמיד נכון? א .הגדלת רמת המובהקות לא תשתנה את מסקנת המחקר. ב .הגדלת רמת המובהקות תשנה את מסקנת המחקר. ג .הקטנת רמת המובהקות לא תשנה את מסקנת המחקר. ד .הקטנת רמת המובהקות תשנה את מסקנת המחקר. .51חוקר ערך מבחן דו צדדי ברמת מובהקות של והחליט לדחות את השערת האפס. אם החוקר היה עורך מבחן חד צדדי ברמת מובהקות של 2 א .השערת האפס הייתה נדחית. ב .השערת האפס הייתה לא נדחית. ג .לא ניתן לדעת מה תהיה מסקנתו במקרה זה. אזי בהכרח: .51ליאור ורוני העלו את אותן השערות על ממוצע האוכלוסייה .כמו כן הם התבססו על אותן תוצאות של מדגם. ליאור השתמש בטבלה של התפלגות . Z רוני השתמשה בטבלה של התפלגות . t מה נוכל לומר בנוגע להחלטת המחקר שלהם? א .אם ליאור ידחה את השערת האפס אז גם בהכרח רוני. ב .אם רוני תדחה את השערת האפס אז גם בהכרח ליאור. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 187 ג .שני החוקרים בהכרח יגיעו לאותה מסקנה. ד .לא ניתן לדעת על היחס בין דחיית השערת האפס של שני החוקרים. .55נתון ש ) X N( , 2כמו כן נתונות ההשערות הבאות : H 0 : 0 H1 : 0 חוקר בדק את ההשערות הללו על סמך מדגם שכלל 11תצפיות 2 .לא הייתה ידועה לחוקר. החוקר החליט לדחות את השערת האפס ברמת מובהקות של 2%לאחר מכן כדי לחזק את קביעתו הוא דגם עוד 2תצפיות ושקלל את תוצאות אלה גם למדגם כך שכלל עכשיו 12 תצפיות. א .כעת בברור הוא ידחה את השערת האפס. ב .כעת הוא דווקא יקבל את השערת האפס. ג .כעת לא ניתן לדעת מה תהיה מסקנתו. .50 אם חוקר החליט להגדיל את רמת המובהקות במחקר שלו אזי: א .הסיכוי לטעות מסוג ראשון גדל. ב .העוצמה של המבחן גדלה. ג .הסיכוי לטעות מסוג שני גדל. ד .תשובות א ו-ב נכונות. .54 חוקר ביצע מחקר ובו עשה טעות מסוג שני לכן: א .השערת האפס נכונה. ב .השערת האפס נדחתה. ג .השערת האפס לא נדחתה. ד .אף אחת מהתושבות לא נכונה בהכרח. .52 מה המצב הרצוי לחוקר המבצע בדיקת השערה: 1 ה .גדולה גדולה ו .גדולה קטנה ז .קטנה גדולה ח .קטנה קטנה לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 188 .53נערך שינוי בכלל ההחלטה של בדיקת השערה מסוימת ובעקבותיו אזור דחיית H 0קטן .כל שאר הגורמים נשארו ללא שינוי .כתוצאה מכך: א .הן ,והן ( ,)1 - יקטנו. ב .יישאר ללא שינוי ואילו ( )1 - יגדל. ג .יגדל ואילו ( )1 - יקטן. ד .הן והן ( )1 - יגדלו. .58ידוע כי לחץ דם תקין באוכלוסייה הוא . 151רופא מניח שלחץ הדם בקרב עיתונאים גבוה יותר מהממוצע באוכלוסייה .הוא לקח מדגם של 31עיתונאים וקיבל ממוצע .108על סמך המדגם ,הוא בודק טענתו ברמת מובהקות 1.15 ומסיק שלחץ הדם בקרב העיתונאים אינו גבוה יותר .מה הטעות האפשרית שהרופא עושה ? א .טעות מסוג ראשון. ב .טעות מסוג שני. ג .טעות מסוג שלישי. ד .אין טעות במסקנתו. .57בבדיקת השערות התקבל שה. p-value=0.02 - מה תהיה מסקנת חוקר המשתמש ברמת מובהקות ?1%בחר בתשובה הנכונה. ה. יקבל את השערת האפס בכל מקרה. ו. ידחה את השערת האפס מקרה. ז. ידחה את השערת האפס רק אם המבחן הנו דו צדדי. ח. לא ניתן לדעת כי אין מספיק נתונים. .50מובהקות התוצאה ( )PVהיא גם : א .רמת המובהקות המינימאלית לדחות השערת האפס. ב .רמת המובהקות המקסימאלית לדחיית השערת האפס. ג .רמת המובהקות שנקבעת מראש על ידי החוקר טרם קיבל את תוצאות המחקר. ד .רמת המובהקות המינימאלית לאי דחיית השערת האפס. .01בבדיקת השערות מסוימת התקבל p value=0.0254לכן : א .ברמת מובהקות של 1.11אך לא של 1.12נדחה את .H0 ב .ברמת מובהקות של 1.11ושל 1.12לא נדחה את .H0 ג .ברמת מובהקות של 1.12אך לא של 1.11נדחה את .H0 ד .ברמת מובהקות של 1.11ושל 1.12נדחה את .H0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 189 .01רמת המובהקות במחקר הייתה 5%לכן. א .בסיכוי של 5%נדחה את השערת האפס. ב .בסיכוי של 5%לא נדחה את השערת האפס. ג .בסיכוי של 5%השערת האפס לא נכונה. ד .אף תשובה לא נכונה. .05נתון ש ) X N( , 2כמו כן נתונות ההשערות הבאות : H 0 : 0 H1 : 0 חוקר בדק את ההשערות הללו על סמך מדגם שכלל 11תצפיות 2 .לא הייתה ידועה לחוקר. החוקר החליט לדחות את השערת האפס ברמת מובהקות של . 2%אם הוא היה מגדיל את רמת המובהקות ל 11% -אזי: א .כעת בברור הוא ידחה את השערת האפס. ב .כעת הוא דווקא יקבל את השערת האפס. ג .כעת לא ניתן לדעת מה תהיה מסקנתו. .00לצורך בדיקת השפעת היפנוזה על לימוד אנגלית ,נבחרו 11זוגות תאומים זהים. אחד התאומים למד אנגלית בהשפעת היפנוזה ,והשני ללא היפנוזה .לאחר מכן נערך לשניהם מבחן באנגלית .נניח שציוני המבחן מתפלגים נורמאלית ללא ידיעת השונות האמתית. מספר דרגות החופש במבחן הוא : א0 . ב10 . ג17 . ד7 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 191 ...בתחנת טיפת חלב מסוימת יש שני מכשירי שקילה .על מנת להשוות בין שני המשקלים נדגמו 4תינוקות .כל תינוק בן חודשיים נשקל בכל אחד מהמשקלים .להלן תוצאות השקילה (בק"ג): 2.5 8.1 3.0 2.4 משקל במכשיר 1 2.1 7.1 3.0 2.0 משקל במכשיר 5 נניח שהמשקלים מתפלגים נורמלית. המבחן שיש לבצע כאן הוא: א .מבחן Zלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד. ג .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים מזווגים. .02כדי להשוות בין שני אצים נדגמו 2תוצאות מריצת 111מטר של כל אצן .זמני הריצה נרשמו ויש להניח שמתפלגים נורמלית .המטרה להשוות בין האצנים. המבחן שיש לבצע כאן הוא: א .מבחן Zלמדגם יחיד. ב .מבחן Tלמדגם יחיד. ג .מבחן Tלמדגמים בלתי תלויים. ד .מבחן Tלמדגמים מזווגים. .03סטטיסטיקאי ערך מבחן סטטיסטי .הוא חישב את עוצמת המבחן וקיבל .1המשמעות של תוצאה זו היא: א. לעולם לא לדחות את השערת האפס כאשר היא לא נכונה. ב. תמיד לדחות את השערת האפס כאשר היא נכונה. ג. לעולם לא לדחות את השערת האפס כאשר היא נכונה. ד. תמיד לדחות את השערת האפס כאשר היא לא נכונה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 191 .08סטטיסטיקאי נתבקש לאמוד את הפרש הממוצעים של שני טיפולים לפי שני מדגמים מקריים בלתי תלויים. הוא חישב רווח סמך להפרש ברמת סמך ,1.07וקיבל את הרווח . 2 1 2 4.5 אילו יתבקש החוקר לבדוק לפי אותם נתונים את ההשערות: , H1 : 1 2 0 ; H0 : 1 2 0ברמת מובהקות 1.12מסקנתו תהיה: ה .לדחות את השערת האפס. ו .לא לדחות את השערת האפס. ז .שלא ניתן לדעת את המסקנה עבור רמת מובהקות . 1.12 ח .שלא נתונות בשאלה סטיות התקן של האוכלוסיות ,ולכן לא ניתן להסיק דבר. .07במטרה לבדוק האם קיים הבדל בין קווי זהב לבזק מבחינת ממוצע המחירים לשיחות בינ"ל .נגדמו באקראי 8מדינות ועבור כל מדינה נבדקה עלות דקת שיחה. בהנחה והמחירים מתפלים נורמלית בנו רווח סמך לממוצע ההפרשים וקיבלו : 0.0293 D 0.2145רווח הסמך הוא ברמת סמך של .02% לכן מסקנת המחקר היא : ד .ברמת מובהקות של 2%לא נוכל לקבוע שקיים הבדל בין החברות. ה .ברמת מובהקות של 2%נקבע שקיים הבדל מובהק בין החברות. ו .לא ניתן לדעת מה המסקנה ברמת מובהקות של 2%כיוון שלא נאמר מה ההגדרה של .D .00אם רמת מובהקות של מבחן סטטיסטי הינה ,1הכוונה היא : א .תמיד נדחה H0כאשר היא נכונה אך לא תמיד נדחה אותה כאשר היא לא נכונה. ב .לא נדחה את H1אף פעם. ג .לא נדחה את H1כאשר היא נכונה אך יתכן ונדחה אותה כאשר היא לא נכונה. ד .כל התשובות לא נכונות. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 192 .41חוקר ביצע ניסוי .הוא ניסח את ההשערות הבאות : H 0 : 10 H1 : 10 .לצורך בדיקה הוא לקח מדגם מקרי בגודל 2מתוך אוכלוסייה המתפלגת נורמאלית עם שונות לא ידועה .על סמך תוצאות המדגם הוא חישב וקיבל . t x 2.63 :לכן המסקנה היא : א .הוא ידחה H 0ברמת מובהקות 1.1אך לא כן ברמת מובהקות .1.12 ב .הוא ידחה H 0ברמת מובהקות 1.12אך לא כן ברמת מובהקות .1.152 ג .הוא ידחה H 0ברמת מובהקות 1.152אך לא כן ברמת מובהקות 1.11 ד .הוא לא ידחה H 0ברמת מובהקות . 1.1 . 41האיגוד האמריקני לרפואת ילדים מפרסם הנחיות חדשות הקובעות כי יש ליטול תוספת יוד במהלך תקופת ההיריון וההנקה .מחסור במינרל זה עלול לגרום לפגיעה מוחית אצל העובר והתינוק .החלטה זו נקבעה על סמך מחקר בו השתתפו 1121נשים שנטלו יוד במהלך תקופת ההיריון וההנקה .מתוך הנשים שהשתתפו במחקר רק ל 51 -נמצאו ילדים בעלי פגיעה מוחית לעומת 0%באוכלוסייה הכללית .בנוסף פורסם שהאיגוד האמריקאי מגיע למסקנותיו על סמך רמת מובהקות של .1.2% מה הסיכוי לבצע טעות מסוג ראשון במחקר? א1.112 . ב1.10 . ג1.1578 . ד1.12 . .45חוקרת שיערה ,כי משקלן של נשים כשנה לאחר החתונה גבוה ממשקלן בעת החתונה .החוקרת דגמה 12נשים ,ובדקה את משקלן בשתי נקודות הזמן (בעת החתונה ,ושנה לאחריה) ,אך לא מצאה הבדל מובהק ברמת מובהקות 1.11בהנחה ,כי במציאות השערתה של החוקרת נכונה ,סביר כי אם היא תגדיל את גודל המדגם ,אזי: א. יקטן הסיכוי לטעות מסוג שני (.)β ב. תגדל רמת הביטחון (.)1-α ג. אף תשובה לא נכונה. ד. כל התשובות נכונות. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 193 .40איזה מהמשפטים הבאים נכון תמיד? אPOWER + β + α =1 . בβ - POWER =.05 . גPOWER + α =1 . β + α =1 ד. ה .הכול לא נכון .44מה נכון לומר לגבי הנחת שיוויון השונויות במבחן Tלמדגמים בלתי תלויים? א .היא אומרת שהשונויות המדגמיות שוות. ב .בלעדיה אין שום דרך לבדוק השערה על הפרש בין תוחלות. ג .היא חשובה הן עבור מדגמים מזווגים והן עבור מדגמים בלתי תלויים. ד .אף תשובה אינה נכונה. .42חוקר החליט לא לדחות השערה ברמת מובהקות של . במידה וחוקר זה היה בודק השערה זו ברמת מובהקות של 5על סמך אותם נתונים האם ההשערה תדחה? ההשערה תדחה. ההשערה לא תדחה. התשובה תלויה בעוצמת המבחן. לא ניתן לדעת בוודאות אם ההשערה תדחה או לא. א. ב. ג. ד. .43חוקרת שיערה ,כי בגילאי הגן בנות יותר תקשורתיות מבנים .אם החוקרת תדגום אקראית 01בנים ו- 01בנות ,ובמדגם יתקבל אותו ממוצע של ציון תקשורת .סטטיסטי המבחן יהיה: א. אפס ב. חיובי ג. שלילי ד. לא ניתן לדעת .48עוצמה שווה ל 1-פרושה: א .לעולם לא לדחות את השערת האפס כאשר היא נכונה. ב .תמיד לדחות את השערת האפס כאשר היא נכונה. ג .לעולם לא לדחות את השערת האפס כאשר היא לא נכונה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 194 .47מה מהבאים נכון לגבי מבחן tמדגמים מזווגים? א .כל התצפיות במחקר אינן תלויות זו בזו. ב .כל התצפיות במחקר תלויות זו בזו. ג .כל הצמדים של תצפיות במחקר אינם תלויים זה בזה. ד .התצפיות בתוך כל צמד אינן תלויות זו בזו. .40לבדיקת ההשערה החד צדדית על התוחלת של התפלגות נורמלית H 0 : 10 H 1 : 10 נלקח מדגם והתקבלה רמת מובהקות מינימאלית לדחיית השערת האפס . 0.058לו רצינו לבדוק את ההשערה הדו צדדית H 0 : 10 H 1 : 10 ,אז על סמך תוצאת אותו המדגם ברמת מובהקות :1.12 א .ניתן להכריע בין ההשערות רק אם שונות האוכלוסייה נתונה. ב .מקבלים את השערת האפס. ג .דוחים את השערת האפס. ד .לא ניתן להכריע בין ההשערות שכן חסרים נתונים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 195 .21לבדיקת ההשערה החד צדדית ימנית H 0 : 55 H1 : 65 נלקח מדגם מקרי בגודל n מאוכלוסייה בעלת התפלגות נורמלית ושונות . 2רמת המובהקות היא .2%נמצא שהעוצמה היא .1.0להלן 0טענות: )1עבור מדגם בגודל nוברמת מובהקות 2%לבדיקת ההשערות: H 0 : 55 H1 : 60 העוצמה תהיה גדולה מ.1.0 - )5עבור מדגם בגודל 2nורמת מובהקות 2%לבדיקת ההשערות: H 0 : 55 H1 : 65 העוצמה תהיה גדולה מ.1.0 - )0עבור מדגם בגודל nורמת מובהקות 11%לבדיקת ההשערות: H 0 : 55 H1 : 65 תהיה קטנה מ.1.0 - א .שלושת הטענות אינן נכונות. ב .טענות 5ו 0-אינן נכונות וטענה 1נכונה. ג .טענות 1ו 5-נכונות וטענה 0אינה נכונה. ד .טענות 1ו 0-אינן נכונות וטענה 5נכונה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © העוצמה 196 פתרונות : 1 א 53 א 5 ד 58 ב 0 ד 57 א 4 א 50 א 2 ג 01 ג 3 ג 01 ד 8 א 32 א 7 ב 00 א 0 ג 04 ד 11 א 02 ג 11 א 03 א 15 ג 08 ג 10 א 07 א 14 א 00 ג 12 א 41 א 13 א 41 א 18 א 45 א 17 ג 40 ה 10 א 44 ד 51 ג 42 ד 51 ב 43 א 55 ג 48 ד 50 ד 47 ג 54 ג 40 ב 52 ג 21 ד לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 197 פרק -55מבחנים אפרמטריים א .מבחן טיב התאמה .1במטרה לבדוק האם קובייה הוגנת ,מטילים אותה 151פעמים .התקבל 18פעמים 50 ,1 פעמים 51 ,5פעמים 52 ,0פעמים 17 ,4פעמים 2ו 18 -פעמים .3מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% .5מפעל מייצר סוכריות בצבעים כחול ,אדום ,ירוק וכתום .מעוניינים לבדוק שפרופורציית הסוכריות הכחולות גדולה פי 5מכל צבע אחר .לצורך כך נדגמו באקראי 511סוכריות והתקבל 81 :כחולות 21 ,אדומות 41 ,ירוקות והיתר כתומות .מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% .0משרד החינוך טוען שבקרב השכירים במשק היחס בין השכירים בעלי השכלה נמוכה, תיכונית ואקדמאית הוא 1:5:1בהתאמה .במדגם של 511שכירים התקבלו 23אנשים בעלי השכלה נמוכה 112 ,בעלי השכלה תיכונית והיתר בעלי השכלה גבוהה .ע"ס תוצאות המדגם האם התפלגות ההשכלה היא כמו שמשרד החינוך מפרסם? בדוק ברמת מובהקות של .2% .4בפנס יש 4סוללות .בבדיקה שנערכה ב 411-פנסים נמצאו סוללות פגומות לפי השכיחויות הבאות: 0ומעלה 5 1 1 7 15 114 583 מספר הסוללות הפגומות שכיחות מעוניינים לבדוק על סמך תוצאות מדגם אלה האם הסיכוי לסוללה פגומה הוא . 51%בדוק ברמת מובהקות של .2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 198 ב. מבחן הבינום .1במטרה לבדוק האם מטבע הוא הוגן הטילו אותו 7פעמים .הוחלט שאם מספר העצים יהיה בין 1ל 8כולל יוחלט שהמטבע הוגן ,אחרת נחליט שהמטבע לא הוגן. א .רשמו את השערות המחקר. ב .מה ההסתברות לטעות מסוג ראשון? ג .מהי עצמת המבחן אם במציאות אכן המטבע אינו הוגן כי הסיכוי לעץ בו הוא ?51% .5אחוז אוכלי הגלידות בחודשי החורף הנו , 01%קיים חשש כי השנה פחת אחוז אוכלי הגלידות .לשם כך נדגמו 12אנשים אשר מתוכם 0אכלו גלידה בחודשי החורף . א .רשום את השערות. ב .מה תהיה ההחלטה ברמת מובהקות של ? 11% .0הסיכוי לזכות במשחק מזל מסוים הינו 81%מעוניינים לבדוק האם שיטה מסוימת מעלה את סיכויי ההצלחה לצורך כך מחליטים לשחק את המשחק 51פעמים .מחליטים שאם מספר הזכיות יהיה לפחות 17נקבל את הטענה שאכן השיטה עובדת והיא מעלה את סיכויי ההצלחה להיות .01%מה הסיכוי לבצע טעות מסוג ראשון ומה הסיכוי לבצע טעות מסוג שני? .4אחוז התומכים בהצעה מסוימת לפני כחמש שנים היה .41%מעוניינים לבדוק את הטענה שאחוז התמיכה בהצעת החוק כיום אף ירד .לצורך כך דגמו 11אנשים מתוכם אחד תמך בהצעת החוק .מהי מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 199 ג. מבחן הסימן .1רוצים לבדוק את הטענה שהציונים במבחן בסטטיסטיקה ב גבוהים מאשר בסטטיסטיקה א .נלקחו 11סטודנטים שסיימו את סטטיסטיקה ב .עבור כל סטודנט נבדק מה הציון בסטטיסטיקה א ומה הציון בסטטיסטיקה ב .להלן התוצאות שהתקבלו: א ב 81 35 71 84 81 37 01 04 88 75 38 38 71 32 73 74 80 87 75 71 בידקו ברמת מובהקות של .2% .5מעוניינים לבדוק האם סם מסוים משפיע על לחץ הדם .נלקחו 54אנשים אשר נמדד להם לחץ הדם לאחר מכן ניתן להם הסם ושוב מדדו להם את לחץ הדם .לחמישה אנשים לחץ הדם לא השתנה ל 12אנשים לחץ הדם עלה וליתר לחץ הדם ירד אחרי לקיחת הסם .מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?2% .0מעוניינים לבדוק האם ההוצאות על "ג'אנק פוד" בקרב הסטודנטים רבות יותר בזמן הלימודים לעומת ימי החופשה .נדגמו 12סטודנטים מקריים ,אצל 10ההוצאות בתקופת הלימודים היו גבוהות יותר מימיי החופשה ואצל 5נמוכות יותר .מה מסקנתך בר"מ של ? 1.12 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 211 ד. .1 מבחן ווילקוקסון למדגמים מזווגים: שני קונדיטורים מתחרים על מקום עבודה .נתנו לשניהם להכין 7מאפים שונים כאשר כל אחד מהמאפים נאפה ע"י שניהם .בסופו של דבר בעל הקונדיטוריה נתן ציון לכל אחד מהאופים בעבור כל אחד מהמאפים. להלן הציונים שהתקבלו: אופה א אופה ב 11 0 0 7 8 8 7 0 0 3 11 3 8 2 7 4 ברמת מובהקות של 2%האם אפשר לקבוע שאופה א' טוב יותר מאופה ב'? .5סטודנטים נתבקשו לתת חוות דעתם על רמת הקושי של הקורס (סקאלה של 1-2כאשר =2קשה ביותר) ועל רמת הקושי של הבחינות באותה סקאלה .מעוניינים לבדוק האם קיים הבדל בין רמת הקושי הנתפסת בעיני הסטודנט על הקורס ועל המבחנים. להלן תוצאות המדגם: -1קושי קורס 4 2 1 5 0 4 5 0 4 - 5קושי בחינה 5 0 5 5 5 0 4 4 4 בדקו ברמת מובהקות של .2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 211 מבחן ווילקוקסון למדגמים בלתי תלויים ה. .1מעוניינים להשוות בין 5קבוצות כדורסל .נלקחו 2משחקים מקבוצה א ושישה משחקים מקבוצה ב' .נבדק בכל משחק ועבור כל קבוצה מה מספר הנקודות שצברה בסוף המשחק. קבוצה ב קבוצה א 75 37 84 75 75 87 34 04 38 78 32 בדקו ברמת מובהקות של 2%את הטענה שקבוצה ב קולעת פחות בממוצע מקבוצה א'. .5מעוניינים לבדוק האם קורס קיץ באנגלית משפר את יכולות האנגלית לתלמידי חטיבת ביניים .נלקחו 51ילדים בגיל חטיבת הביניים ברמת אנגלית דומה 15 .מהם נשלחו לקורס קיץ והיתר לא.בסוף הקיץ כולם נבחנו במבחן באנגלית הציון הגבוה ביותר התקבל בקרב אחד שלא עשה את הקורס ושבעת הציונים הנמוכים ביותר היו גם בקרב תלמידים שלא עשו את הקורס .מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% .0 במחקר לבדיקת יעילות ויטמין Cנבחרו 12מתנדבים מבין עובדי המפעל .תשעה מהם נבחרו מקרית וקיבלו טיפול שוטף בויטמין ,Cואילו שאר המתנדבים (קבוצת הביקורת) קבלו גלולת סוכר .במשך שלוש שנות המחקר היו מספר ימי ההיעדרות בגלל ההצטננות: קבוצת הביקורת 10,8,57 ,10 ,50 , 15 : קבוצת הטיפול 1 ,0 ,0 ,0 , 4 , 1 , 7 , 15,13 : בידקו ברמת מובהקות של 2%שמספר ימי המחלה במשך שלוש שנים מצטמצם ביותר מ- 4ימים עם לקיחת ויטמין .C לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 212 מבחן פישר ו. .1 מעוניינים לבדוק האם שיעורי עזר יעילים בשיפור ההישגים .נלקחו 5כיתות בנות 12 תלמידים כל אחת .בכיתה אחת נתנו שיעורי עזר ובכיתה שנייה לא נתנו שיעורי עזר. בכיתה שנתנו שיעורי עזר 1נכשל ובכיתה ללא שיעורי עזר 0נכשלו .מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% .5 מעוניינים לבדוק האם תרופה אנטידכאונית מסוימת משפיעה על מצב הרוח .נלקחו 57 אנשים שהתלוננו על דיכאון ברמה דומה הם חולקו באקראי לשתי קבוצות ,כך ש13- קיבלו התרופה והיתר היוו קבוצת ביקורת וקבלו פלסיבו .כעבור 0חודשים נבדק מצבם הנפשי .בקרב לוקחי התרופה רק 5התלוננו על דיכאון ובקרב לוקחי הפלסיבו .3מה המסקנה ברמת מובהקות של ?11% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 213 מבחן מקנמר ז. מתי משתמשים במבחן זה ? .1המדגם מזווג . .5המשתנה הנחקר דיכוטומי (משתנה המקבל שני ערכים בלבד). .0השערה דו צדדית. .4מספר התצפיות עם שינוי לפחות .51 כלל ההכרעה :מתבסס על התפלגות 2ודרגת חופש df 1דחיה תמיד בצד ימין הסטטיסטי: ( B C )2 2 כאשר – C,Bשכיחויות שבהן חל שינוי. BC במבחן מקנמר כמו במבחן הסימן מתעלמים מהתצפיות שלא חל בהן שינוי אם תנאי 0או 4לא מתקיימים ניתן לבצע מבחן הסימן במקום. שאלות : .1פוליטיקאי הופיע אמש בטלוויזיה והוא מעוניין לבדוק האם התוכנית השפיעה על אמון הציבור בו .לצורך כך בוצע סקר שבו נשאל הצופה האם הוא תפס את הפוליטיקאי כאמין לפני התוכנית והאם הוא תפס אותו אמין לאחר התוכנית. להלן התוצאות שהתקבלו ( :המספרים מייצגים מספר צופים) לפני אחרי אמין לא אמין אמין 15 51 לא אמין 8 18 מה המסקנה ברמת מובהקות של ?2% .5חברת משקאות יצאה בקמפיין שנוי במחלוקת .החברה מעוניינת לבדוק האם הקמפיין השפיע על הרגלי הצריכה .במחקר שבו השתתפו 21נשאלים 01טענו שלא שינוי את הרגלי הצריכה 12.טענו שהחלו לרכוש את המשקה בעקבות הקמפיין ו 2-טענו שהפסיקו לרכוש את המשקה בעקבות הקמפיין. א .מה מסקנתכם ברמת מובהקות של ?5.2% ב .בדוק ברמת מובהקות של 2%שהקמפיין היטיב עם החברה מבחינת הרגלי הצריכה. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 214 תשובות סופיות -מבחנים אפרמטריים פרק א' -מבחן טיב התאמה שאלה 1 שאלה 2 נקבל H נקבל H שאלה 3 שאלה 4 נקבל H נדחה H 0 0 0 0 פרק ב' -מבחן הבינום שאלה 1 ב1.1871 . א. שאלה 2 נקבל H 0 1.1387 שאלה 3 שאלה 4 א1.1022 . נדחה H 0 ב1.0501 . פרק ג' -מבחן הסימן שאלה 1 נקבל H 0 שאלה 2 נדחה H 0 שאלה 3 נדחה H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 215 פרק ד' -מבחן ווילקוקסון למדגמים מזווגים שאלה 1 שאלה 2 נדחה H נקבל H 0 0 פרק ה' -מבחן ווילקוקסון למדגמים בלתי תלויים שאלה 1 נדחה H 0 שאלה 2 נדחה H 0 שאלה 3 נקבל H 0 פרק ו' -מבחן פישר שאלה 1 שאלה 2 נקבל H נדחה H 0 0 פרק ח' -מבחן מקנמר שאלה 1 שאלה 2 נדחה H א .נקבל H 0 0 ב .נדחה H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 216 פרק - 50מדדי קשר -מדד הקשר הלינארי (פירסון) רקע: המטרה היא לבדוק האם קיים קשר (קורלציה ,מתאם) של קו ישר בין שני משתנים כמותיים. מבחינת סולמות המדידה קשר בין סולמות רווחים ומנה. בדרך כלל X ,הוא המשתנה המסביר (הבלתי תלוי) ו Yהוא המשתנה המוסבר (התלוי).למשל, נרצה להסביר כיצד השכלה של אדם הנמדדת בשנות לימוד – Xמסבירה את ההכנסה שלו .Y במקרה זה שנות ההשכלה זהו המשתנה המסביר ( או הבלתי תלוי ) ואנחנו מעוניינים לבדוק כיצד שינויים בשנות ההשכלה של אדם יכולים להסביר את השינויים שלו בהכנסה ,ולכן רמת ההכנסה זהו המשתנה המוסבר התלוי במשתנה המסביר אותו. בשלב הראשון ,נהוג לשרטט דיאגרמת פיזור .זו דיאגרמה שנותנת אינדיקציה ויזואלית על טיב הקשר בין שני המשתנים. למשל ,בבניין של 2דירות בדקו את הנתונים הבאים - X:מס' חדרים בדירה -Y .מס' נפשות הגרות בדירה .להלן התוצאות שהתקבלו: Y X מס' דירה 5 0 1 5 5 5 0 4 0 0 0 4 4 2 2 נשרטט מנתונים הללו דיאגרמת פיזור : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 217 נתבונן בכמה מקרים של דיאגרמות פיזור וננתח אותן : לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 218 בשלב השני ,מחשבים את מקדם המתאם ( מדד הקשר ) שבודק עד כמה קיים קשר לינארי בין שני המשתנים .המדד ( ניקרא גם מדד הקשר של פירסון) מכמת את מה שניראה בשלב הראשון רק בעין. המדד בודק את כיוון הקשר ( חיובי או שלילי). ואת עוצמת הקשר ( חלש עד חזק). מקדם מתאם זה מקבל ערכים בין -1ל .1 מקדם מתאם -1או 1אומר שקיים קשר לינארי מוחלט ומלא בין המשתנים שניתן לבטאו על ידי הנוסחה . y bx a : מתאם חיובי מלא ( מקדם מתאם )1אומר שקיים קשר לנארי מלא בו השיפוע bיהיה חיובי ואילו מתאם שלילי מלא אומר שקיים קשר לנארי מלא בו השיפוע bשלילי ( מקדם מתאם .)-1 מתאם חיובי חלקי אומר שככל שמשתנה אחד עולה לשני יש נטייה לעלות בערכו אבל לא קיימת נוסחה לינארית שמקשרת את Xל Y -באופן מוחלט ואילו מתאם שלילי חלקי אומר שככל שמשתנה אחד עולה לשני יש נטייה לרדת אבל לא קיימת נוסחה לינארית שמקשרת את XלY - באופן מוחלט. ככל שערך מקדם המתאם קרוב לאפס נאמר שעוצמת הקשר חלשה יותר וככל שמקדם המתאם רחוק מהאפס נאמר שעוצמת הקשר חזקה יותר. מקדם המתאם יסומן באות –. r לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 219 כדי לחשב את מקדם המתאם ,יש לחשב את סטיות התקן של כל משתנה ואת השונות המשותפת. שונות משותפת : ( x x )( y y ) xy x y n n n שונות של המשתנה x 2 :X x 2 i i 1 n n שונות המשתנה y 2 :Y yi2 i 1 n COV ( x, y) n ( xi x )2 i 1 n sx2 n ( yi y )2 i 1 n ) cov( x, y מקדם המתאם הלינארי : sx s y SY2 rxy לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 211 תרגילים: .1להלן נתונים לגבי שישה תלמידים שנגשו למבחן .בדקו לגבי כל תלמיד את הציון שלו בסוף הקורס וכמו כן את מספר החיסורים שלו מהקורס. מספר חיסורים ציון 5 71 1 01 1 01 5 81 0 81 4 21 א .שרטט דיאגראמת פיזור לנתונים .מה ניתן להסיק מהדיאגרמה על טיב הקשר ביו מספר החיסורים של תלמיד לציונו? מיהו המשתנה הבלתי תלוי ומיהו המשתנה התלוי? ב. חשב את מדד הקשר של פירסון .האם התוצאה מתיישבת עם תשובתך לסעיף א'? ג. הסבר ללא חישוב כיצד מקדם המתאם היה משתנה אם היה מתווסף תלמיד שהחסיר 4 פעמים וקיבל ציון ?71 .5במחקר רפואי רצו לבדוק האם קיים קשר בין רמת ההורמון Xבדם החולה לרמת ההורמון Yשלו .לצורך כך מדדו את רמת ההורמונים ההלו עבור חמישה חולים. להלן התוצאות שהתקבלו: y x 15 11 14 12 12 12 17 18 51 51 א .מה הממוצע של כל רמת הורמון? ב .מהו מקדם המתאם בין ההורמונים? ומה משמעות התוצאה? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 211 .0נסמן ב X-את ההכנסה של משפחה באלפי .₪נסמן ב Y-את ההוצאות של משפחה באלפי .₪ נלקחו 51משפחות והתקבלו התוצאות הבאות: 240 Y 200 X 20 i 20 i i 1 X ) 76 i 1 ( X 20 2 i 76 i 1 ) (Y Y 20 2 i i 1 X )(Y Y ) 60.8 ( X 20 i i 1 א .חשב את מדד הקשר הלינארי בין Xל .Y-מיהו המשתנה התלוי? ב .מה המשמעות של התוצאה שקיבלת בסעיף א? .4נסמן ב X-את ההכנסה של משפחה באלפי .₪נסמן ב Y-את ההוצאות של משפחה באלפי .₪ נלקחו 51משפחות והתקבלו התוצאות הבאות: 240 X 20 i i 1 2960 X 20 2 i Y 200 20 i i 1 2080 i 1 Y 20 2 i i 1 X Y 2464 20 i i i 1 חשב את מדד הקשר הלינארי בין Xל.Y- .2במוסד אקדמי ציון ההתאמה מחושב כך :מכפילים את הציון הממוצע בבגרות ב0 - ומפחיתים 5נקודות .ידוע שעבור 41מועמדים סטיית התקן של ממוצע הציון בבגרות הייתה.5 מה מקדם המתאם בין ציון ההתאמה לציון הממוצע בבגרות שלהם ? .3להלן רשימת טענות ,לגבי כל טענה קבע נכון/לא נכון ונמק! א .מתווך דירות המיר מחירי דירות מדולר לשקל .נניח שדולר אחד הוא .₪ 0.2אם מתווך הדירות יחשב את מדד הקשר של פירסון בין מחיר הדירה בשקלים למחיר הדירה בדולרים הוא יקבל .1 ב. לסדרה של נתונים התקבל S S 1 X Y 6לכן מדד הקשר של פירסון יהיה .1 ג. אם השונות המשותפת של Xושל Yהינה 1אז בהכרח גם מקדם המתאם של פירסון Y X יהיה .1 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 212 שאלות אמריקאיות: .8נמצא שקיים מקדם מתאם שלילי בין הציון בעברית לציון בחשבון בבחינה לכן : א .הדבר מעיד שהציונים בכתה היו שליליים. ב .ככל שהציון של תלמיד יורד בחשבון יש לו נטייה לרדת בעברית. ג .ככל שהציון של תלמיד עולה בחשבון יש לו נטייה לרדת בעברית. ד .אף אחת מהתשובות לא נכונה. .7נלקחו 51מוצרים וניבדק ביום מסוים המחיר שלהם בדולרים והמחיר שלהם בש"ח ( באותו היום ערך הדולר היה ) ₪ 4.5 -מהו מקדם המתאם בין המחיר בדולר למחיר בש"ח? א1 . ב1 . ג4.5. ד .לא ניתן לדעת. .0להלן דיאגראמת פיזור : 8 7 6 5 4 3 2 1 0 12 10 8 6 4 2 0 מה יהיה מקדם המתאם בין שני המשתנים? א1 . ב1.72 . ג1.12 . ד1 . לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 213 פתרונות: שאלה :1 א .בהקלטה ב-0.9325 . שאלה :2 אy 16 . x 15.4 בrxy 0.96 . שאלה :3 א 1.7 : שאלה :4 1.7 שאלה :1 1 שאלה :6 א .נכון ב .לא נכון ג .נכון שאלה :7 התשובה :ג שאלה :8 התשובה :א שאלה :9 התשובה :ב לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 214 פרק - 54מדדי קשר -רגרסיה ליניארית רקע: במידה וקיים קשר חזק בין שני המשתנים הכמותיים נהוג לבצע ניבויי .לבנות קו ניבויים הנקרא גם קו רגרסיה המנבא משתנה אחד על סמך האחר. מדובר בקו שמנבא את Yעל סמך .Xהשיטה למציאת הקו הנ"ל נקראת שיטת הריבועים הפחותים והקו המתקבל נקרא קו הרגרסיה או קו הניבויים או קו הריבועים הפחותים. - aבעצם נותן את ערך Yכאשר Xהנו אפס על גבי קו הניבויים .הוא ניקרא החותך של הקו. - bהוא שיפוע הקו נותן בכמה בעצם Yמשתנה כאשר Xגדל ביחידה אחת על גבי קו הניבויים. להלן המשוואות למציאת הפרמטרים של קו הרגרסיה: Y bX a Y X S S br a Y bX אם נרצה לבנות קו ניבויים לניבוי Xעל סמך Yנצטרך לעדכן את הנוסחאות בהתאם. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 215 תרגילים: .1 נסמן ב X-את ההכנסה של משפחה באלפי .₪נסמן ב Y-את ההוצאות של משפחה באלפי .₪ נלקחו 51משפחות והתקבלו התוצאות הבאות: 240 X 20 i i 1 X ) 76 ( X 20 2 i i 1 Y 200 20 i i 1 (Y Y ) 76 20 2 i i 1 X )(Y Y ) 60.8 ( X 20 i i 1 א .חשב את מדד הקשר הלינארי בין Xל .Y-מיהו המשתנה התלוי? ב .מצא את קו הרגרסיה לניבוי ההוצאה של משפחה על סמך הכנסה שלה .הסבר את משמעות הפרמטרים של קו הרגרסיה. ג .משפחת כהן הכניסה ,₪ 12,111מה ההוצאה הצפויה שלה? .5 נסמן ב X-את ההשכלה של אדם בשנות למוד .נסמן ב Y-את הכנסתו באלפי .₪במחקר התקבלו התוצאות הבאות: S 2 S 5 X 14 Y 8 X Y COV ( X , Y ) 7.5 א .חשב את מדד הקשר של פירסון בין ההשכלה להכנסה. .0 ב. מה ההכנסה הצפויה לאדם שהשכלתו 15שנים? ג. מה ההשכלה הצפויה לאדם שהכנסתו ?₪ 11,111 חוקר רצה לחקור את הקשר הקווי שבין הציון המבחן בסטטיסטיקה לבין מספר שעות ההכנה של הסטודנטים למבחן .במדגם של 111סטודנטים שנבחנו בקורס נרשמו התוצאות הבאות :הציון הממוצע של הסטודנטים היה 32עם סטיית תקן של .58מספר שעות ההכנה הממוצע היה 01עם סטיית תקן של .17מקדם המתאם בין הציון לשעות ההכנה היה .1.7 א .על פי משוואת הרגרסיה שעת הכנה נוספת משפרת את ציון המבחן ב? ב .על פי משוואת הרגרסיה תלמיד שייגש למבחן ללא שעות הכנה כלל יקבל ציון ? ג .מהו קו הרגרסייה לניבוי הציון לפי שעות ההכנה? .4 נתונים 5משתנים . Y,Xכמו כן נתון X :ממוצע = ,1.2שונות = Xשונות ,4 = Yוכן שקו הרגסיה של Yעל בסיס Xהינו . Y= -0.2X + 0.5חשב מהו מקדם המתאם בין Xל –?Y לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 216 פתרונות: שאלה:1 א1.7 . בY 0.8 X 0.4 . ג15.4 . שאלה :2 א1.82 . ב 4.52 .אלפי ש"ח ג 14.3 .שנים שאלה :3 א1.5 . ב50 . גy=1.2x+29 . שאלה :4 -1.5 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 217 פרק - 52ניתוח שונות חד כיוונית רקע תיאורטי: ניתוח שונות (חד כיווני) הוא מבחן להשוואת תוחלות ( ) 1 ,......, kשל kאוכלוסיות שונות. ולכן בניתוח שונות השערות המחקר הן: (התוחלות של כל האוכלוסיות שוות) (לפחות שתיים מהתוחלות שונות) H0 : 1 2 . . . k אחרת H1 : ההנחות הדרושות לביצוע התהליך הן: .1בכל אוכלוסייה מתוך kהאוכלוסיות ההתפלגות נורמלית. .5כל האוכלוסיות הן עם אותה שונות .𝜎 2 .0המדגמים בלתי תלויים זה בזה. ישנו משתנה המבדיל בין הקבוצות השונות ,הוא המשתנה הבלתי תלוי הנקרא גורם )(factor משתנה זה הוא קטגוריאלי עם kרמות ). (levels כדי לבצע את התהליך יש לבצע מדגם מכל אוכלוסייה: נסמן ב – 𝑛𝑖 -את גודל המדגם בקבוצה .i k - n niמספר התצפיות סך הכול (בכל המדגמים) 1 X1 -ממוצע המדגם הראשון - X k ,....... ,ממוצע המדגם ה-k-י. - Xממוצע כללי (של כל המדגמים). סכום ריבועים בין הקבוצות 2 k SS B ni X i X i 1 k 2 סכום ריבועים בתוך הקבוצות SSW ni 1 Sˆi i 1 nj k j 1 i 1 סכום ריבועים כללי SST [ X ij X ]2 : SST = SSB + SSW יש למלא את טבלת ניתוח השונות הבאה: לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 218 טבלת ניתוח שונות ממוצע הריבועים דרגות חופש F MS df 𝐵𝑆𝑀 𝑊𝑆𝑀 𝐵𝑆𝑆 𝑘−1 𝑊𝑆𝑆 𝑘𝑛− סכום הריבועים מקור השונות SS )SS B /( k 1 ) ~ F (k 1, n k ) SSW /( n k k-1 SSB -Bבין הקבוצות n-k SSW -Wבתוך הקבוצות n-1 SST -Tסה"כ F איזור דחיית F F( k 1), nk ):1 : H 0 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 219 תרגילים: .1מחקר מעוניין להשוות בין שלוש תרופות לשיכוך כאבים במטרה לבדוק האם קיים הבדל בין התרופות מבחינת הזמן בדקות שלוקח עד שהתרופה משפיעה. לצורך הבדיקה נלקחו 12אנשים שסובלים מכאבי ראש .אנשים אלה חולקו באקראי לשלוש :קבוצה 1קיבלה "אקמול" קבוצה 5קיבלה "אופטלגין" קבוצה 0קיבלה "נורופן". כל אדם במחקר מסר את מספר הדקות עד שהתרופה השפיעה עליו. א .מהו המשתנה התלוי ומהו המשתנה הבלתי תלוי במחקר? מהו ה"גורם" וכמה רמות יש לו? ב .מהו המבחן הסטטיסטי המתאים כאן? רשמו את ההשערות. ג .מה הן ההנחות הדרושות כדי לבצע את המבחן הסטטיסטי שהצעת בסעיף הקודם? .5בעיר מסוימת שלושה בתי ספר תיכון .ראש העיר התעניין לבדוק האם קיים הבדל בהצלחה של בתי הספר במקצוע מתמטיקה .לצורך כך הוא דגם מספר תלמידים שנבחנו במבחן הבגרות במתמטיקה ברמה של 0יחידות בעירו ובדק עבור כל תלמיד מה ציון הבגרות שלו במתמטיקה. להלן הציונים שהתקבלו: בית הספר "המתמיד" "רבין" "הס" 87 07 72 32 35 70 81 22 84 01 71 72 82 23 א .מהו המבחן הסטטיסטי המתאים? רשמו את ההשערות ואת ההנחות של המבחן. ב .מהו גודל המדגם? מהו המשתנה הבלתי תלוי ( )FACTORכמה רמות יש לו? ג .חשבו את הממוצע ואת סטיית התקן של הציונים בכל אחד מהמדגמים. ד .מלאו את טבלת .ANOVA ה .רשמו את כלל ההכרעה למבחן שהוצע בסעיף א ברמת מובהקות של .2% ו .האם קיים הבדל בין בתי הספר בעיר מבחינת רמת הצלחת התלמידים במקצוע המתמטיקה? ענה על סמך הסעיפים הקודמים. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 221 .0מעוניינים לבדוק האם יש הבדל בהשפעה של שיטות טפול שונות על לחץ הדם הסיסטולי ( )SBPבאוכלוסייה של קשישים .נבדקו 4שיטות שונות .בטבלה המצורפת מרוכזים ממצאי המחקר. השיטה A B C D גודל המדגם 15 14 7 15 הממוצע 187 185 171 175 סטיית התקן 4 7 2 0 א .רשמו את השערות המחקר וההנחות הדרושות כדי לבצע את המבחן המתאים. ב .מה מסקנת המחקר ברמת מובהקות של ?2% ג .האם יש צורך לבצע השוואות מרובות ? .4שלושה אופים נתבקשו להכין עוגת שוקולד .לכל אופה בדקו את משך זמן ההכנה בדקות. כל אופה נדרש לאפות בכל יום 4עוגות. האופה ניר מוזס שלום סכום הזמנים 206 212 182 סכום ריבועי הזמנים 10644 11250 8982 האם קיים הבדל בין האופים מבחינת תוחלת זמני ההכנה של העוגות? בדקו ברמת מובהקות של .2% לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 221 .2להלן טבלת ניתוח שונות חד כיוונית .במחקר בחנו 4סוגי סוללות .רצו לבדוק האם לסוג הסוללה השפעה על תוחלת אורך החיים שלה .הפעילו את כל הסוללות על אותו מכשיר ובדקו את אורך החיים של כל סוללה בשעות. ANOVA Sig. .279 F 1.361 Mean Square df Sum of Squares 3.439 3 10.317 2.527 24 60.648 27 70.964 Between Groups Within Groups Total מה המסקנה ברמת מובהקות של ?11%רשמו את ההשערות וההנחות הדרושות. לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 222 .3להלן טבלת ANOVAבטבלה הושמטו חלקים .השלם את החלקים בטבלה שהושמטו ומסומנים באותיות. ANOVA Sig. .000 Mean Square F ה Sum of Squares df ג ב 357.450 ד 17 א 19 522.950 לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © Between Groups Within Groups Total 223 .8חברת תרופות לקחה 12אנשים ברמת בריאות דומה .החברה חילקה את האנשים ל שלוש קבוצות שוות בגודלן .לכל קבוצה ניתנה אותה תרופה במינון שונה ( . )dosage המינונים שניתנו הם 11 :מ"ג 51 ,מ"ג ו 01 -מ"ג .לאחר שעה מזמן לקיחת התרופה ניבדק קצב פעימות הלב של כל אדם (.)pulse הנתונים הוזנו לתוכנה סטטיסטית והתקבלו התוצאות הבאות: ANOVA pulse Sig. .000 F 19.733 Mean Square df Sum of Squares 207.200 2 414.400 10.500 12 126.000 14 540.400 Between Groups Within Groups Total Post Hoc Tests לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 224 Homogeneous Subsets א .בדוק ברמת מובהקות של 2%האם קיים הבדל בין המינונים השונים מבחינת תוחלת הדופק של האנשים? רשמו את ההשערות וההנחות הדרושות לצורך פתרון. ב .הסבירו ללא חישוב כיצד הייתה משתנה התשובה לסעיף הקודם אם הינו מעלים את הדופק של כל התצפיות במחקר ב.5 - ג .האם יש צורך במחקר בהשוואת מרובות .נמק! ד .לטבלת ה ANOVAצורפו טבלאות של השוואות מרובות בשיטה הנקראת "טוקי". ברמת בטחון של 02%מה הם הממצאים לפי שיטה זו? לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 225 .7בעיר מסוימת רצו לבדוק האם קיים הבדל ברמה של התלמידים בין בתי הספר השונים בעיר .ביצעו מדגם מכל בית ספר ונתנו מבחן זהה לכל הנדגמים. לאחר מכן ריכזו את הנתונים בתוכנה סטטיסטית והפעילו ניתוח שונות .מצורפים הפלטים שהתקבלו. ענו על הסעיפים הבאים: א .כמה בתי ספר יש בעיר? ב .כמה תלמידים השתתפו בסך הכול במחקר? ג .האם קיים הבדל בין בתי הספר בעיר מבחינה רמת הציונים? בדקו ברמת מובהקות של 1% ד .בביטחון של 02%אילו בתי ספר שונים זה מזה ברמת התלמידים ? נמקו והסבירו. Oneway ANOVA grade Sig. .000 F 13.586 Mean Square Sum of Squares df 1949.900 4 7799.600 Between Groups 143.520 20 2870.400 Within Groups 24 10670.000 Total Post Hoc Tests לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © 226 Multiple Comparisons grade Scheffe (I) school (J) school 95% Confidence Interval Mean Difference (I-J) 1.00 Std. Error Sig. Lower Bound Upper Bound 2.00 5.40000 7.57681 .971 -20.2543 31.0543 3.00 36.80000 * 7.57681 .003 11.1457 62.4543 4.00 * 36.40000 7.57681 .003 10.7457 62.0543 5.00 -2.60000 7.57681 .998 -28.2543 23.0543 1.00 -5.40000 7.57681 .971 -31.0543 20.2543 3.00 31.40000* 7.57681 .011 5.7457 57.0543 4.00 31.00000* 7.57681 .013 5.3457 56.6543 5.00 -8.00000 7.57681 .888 -33.6543 17.6543 1.00 -36.80000* 7.57681 .003 -62.4543 -11.1457 2.00 * -31.40000 7.57681 .011 -57.0543 -5.7457 4.00 -.40000 7.57681 1.000 -26.0543 25.2543 5.00 -39.40000* 7.57681 .001 -65.0543 -13.7457 1.00 -36.40000* 7.57681 .003 -62.0543 -10.7457 2.00 -31.00000* 7.57681 .013 -56.6543 -5.3457 3.00 .40000 7.57681 1.000 -25.2543 26.0543 5.00 -39.00000* 7.57681 .001 -64.6543 -13.3457 1.00 2.60000 7.57681 .998 -23.0543 28.2543 2.00 8.00000 7.57681 .888 -17.6543 33.6543 3.00 * 39.40000 7.57681 .001 13.7457 65.0543 4.00 39.00000* 7.57681 .001 13.3457 64.6543 dimension3 2.00 dimension3 3.00 dimension2 dimension3 4.00 dimension3 5.00 dimension3 *. The mean difference is significant at the 0.05 level. www.GooL.co.il -לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו ל © ברק קנדל- כתב ופתר 227 Homogeneous Subsets grade a Scheffe school Subset for alpha = 0.05 N d i m 1 2 3.00 5 45.0000 4.00 5 45.4000 2.00 5 76.4000 1.00 5 81.8000 5.00 5 84.4000 e n s Sig. 1.000 .888 i o n 1 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 5.000. www.GooL.co.il -לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו ל © ברק קנדל- כתב ופתר 228 פתרונות סופיים חלקיים -ניתוח שונות חד כיוונית .5אם חישבת נכון ה Fהסטטיסטי יוצא 1.27: .0נדחה את השערת האפס. .4להלן טבלת הניתוח השונות המתקבלת: Mean F .756 Sum of df Square Squares 63.000 2 126.000 83.333 9 750.000 11 876.000 Between Groups Within Groups .2נקבל את השערת האפס. .3א 132.2 .ב 5 .ג 187.852 .ד0.082 . ה17.03 . .8א .נדחה את השערת האפס .ב .לא משתנה .ג .כן .7א 2 .ב 52 .ג .כן לפתרון מלא בסרטון וידאו היכנסו לwww.GooL.co.il - כתב ופתר -ברק קנדל © Total