7
Vaja 5 - interval zaupanja, t- test ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v enoletnih iglicah in vsebnost žvepla v dvoletnih iglicah vsebnost zvepla v enoletnih iglicah vsebnost zvepla v dvoletnih iglicah N Valid 40 40 Missing 0 0 Mean 14,0450 19,3775 Std. Error of Mean 1,37646 1,77200 Median 12,3000 16,8000 Std. Deviation 8,70552 11,20708 Variance 75,786 125,599 Skewness ,954 ,664 Std. Error of Skewness ,374 ,374 Kurtosis ,638 -,490 Std. Error of Kurtosis ,733 ,733 Minimum ,20 1,20 Maximum 36,60 43,40 Rečemo lahko, da sta vzorca za obe spremenljivki iz normalne porazdelitve. Standardna napaka vzorčnega povprečja je ocena standardnega odklona povprečja populacije: kjer je vzorčna varianca oz. . Interval zaupanja lahko ocenimo po z porazdelitvi, saj je vzorec večji od 30. 95 % interval zaupanja za vsebnost žvepla v enoletnih iglicah je: Izračun z SPSS: 95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper vsebnost zvepla v enoletnih iglicah 11,2608 16,8292 dvol 15,7933 22,9617 S 95 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečna vsebnost žvepla v enoletnih iglicah nahaja med 11,2608 in 16,8292 mg/m 3 . S 95 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečna vsebnost žvepla v dvoletnih iglicah nahaja med 15,7933 in 22,9617 mg/m 3 . Do manjših razlik med izračunom z SPSS in izračunom »na roke« pride, ker SPSS vedno računa po t – porazdelitvi. Pri velikih vzorcih so razlike zelo majhne. Kot v našem primeru.

Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v enoletnih iglicah

in vsebnost žvepla v dvoletnih iglicah

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah vsebnost zvepla v dvoletnih iglicah

N Valid 40 40

Missing 0 0 Mean 14,0450 19,3775 Std. Error of Mean 1,37646 1,77200 Median 12,3000 16,8000 Std. Deviation 8,70552 11,20708 Variance 75,786 125,599 Skewness ,954 ,664 Std. Error of Skewness ,374 ,374

Kurtosis ,638 -,490 Std. Error of Kurtosis ,733 ,733 Minimum ,20 1,20 Maximum 36,60 43,40

Rečemo lahko, da sta vzorca za obe spremenljivki iz normalne porazdelitve.

Standardna napaka vzorčnega povprečja je ocena standardnega odklona povprečja populacije:

kjer je vzorčna varianca oz.

.

Interval zaupanja lahko ocenimo po z porazdelitvi, saj je vzorec večji od 30.

95 % interval zaupanja za vsebnost žvepla v enoletnih iglicah je:

Izračun z SPSS:

95% Confidence Interval of the Difference

Lower Upper

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah

11,2608 16,8292

dvol 15,7933 22,9617

S 95 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečna vsebnost žvepla v enoletnih iglicah nahaja med

11,2608 in 16,8292 mg/m3.

S 95 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečna vsebnost žvepla v dvoletnih iglicah nahaja med

15,7933 in 22,9617 mg/m3.

Do manjših razlik med izračunom z SPSS in izračunom »na roke« pride, ker SPSS vedno računa po t –

porazdelitvi. Pri velikih vzorcih so razlike zelo majhne. Kot v našem primeru.

Page 2: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Analiza za Mežiško dolino

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah dvol

N Valid 20 20

Missing 0 0

Mean 18,0400 23,9350

Std. Error of Mean 2,10345 2,71612

Median 14,9000 21,0500

Std. Deviation 9,40691 12,14688

Variance 88,490 147,547

Skewness ,711 ,330

Std. Error of Skewness ,512 ,512

Kurtosis -,622 -1,464

Std. Error of Kurtosis ,992 ,992

Minimum 6,60 7,70

Maximum 36,60 43,40

Po grafih sodeč, bi rekli, da porazdelitvi nista normalni. Vendar je sedaj v vzorcu le 20 enot, kar je

premalo, da bi lahko to trdili. V prejšnji nalogi smo iz grafa in opisnih statistik ocenili, da je celoten

vzorec iz normalno porazdeljene populacije, torej lahko privzamemo, da je del vzorca (za Mežiško

dolino) tudi.

95 % interval zaupanja:

S 95 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečje vsebnosti žvepla v enoletnih iglicah v mežiški dolini

nahaja na intervalu med 13,6375 in 22,4425 mg/m3.

Izračun z SPSS:

Test Value = 0

t df Sig. (2-tailed) Mean

Difference 95% Confidence Interval of

the Difference

Page 3: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Lower Upper

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah

8,576 19 ,000 18,04000 13,6374 22,4426

dvol 8,812 19 ,000 23,93500 18,2501 29,6199

S 95 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečje vsebnosti žvepla v dvoletnih iglicah v Mežiški dolini

nahaja na intervalu med 18,2501 in 29,6199 mg/m3.

99 % intervala zaupanja bi bila širša.

One-Sample Test

Test Value = 0

t df Sig. (2-tailed)

Mean

Difference

99% Confidence Interval of

the Difference

Lower Upper

vsebnost zvepla v

enoletnih iglicah

8,576 19 ,000 18,04000 12,0222 24,0578

dvol 8,812 19 ,000 23,93500 16,1643 31,7057

Z 99 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečje vsebnosti žvepla v enoletnih iglicah v Mežiški dolini

nahaja na intervalu med 12,0222 in 24,0578mg/m3.

Z 99 % zaupanjem lahko trdimo, da se povprečje vsebnosti žvepla v dvoletnih iglicah v Mežiški dolini

nahaja na intervalu med 16,1643 in 31,7057 mg/m3.

Povprečna količina žvepla v enoletnih iglicah se statistično razlikuje od 0 pri stopnji značilnosti 0,5,

saj 95 % interval zaupanja za poprečno vrednost ne vsebuje vrednosti 0.

Povprečna količina žvepla v enoletnih iglicah se statistično razlikuje od 13 pri stopnji značilnosti 0,5,

saj 95 % interval zaupanja za poprečno vrednost ne vsebuje vrednost 13.

Povprečna količina žvepla v enoletnih iglicah se statistično ne razlikuje od 13 pri stopnji značilnosti

0,1, saj 99 % interval zaupanja za poprečno vrednost vsebuje vrednost 13.

One-Sample Test

Test Value = 13

t df Sig. (2-tailed) Mean

Difference

95% Confidence Interval of the Difference

Lower Upper

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah

2,396 19 ,027 5,04000 ,6374 9,4426

Najmanjša stopnja značilnosti, pri kateri lahko še zavrnemo ničelno hipotezo je p=,027.

Page 4: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Interval zaupanja v zgornji tabeli je izračunan za povprečno vrednost žvepla v enoletnih iglicah

zmanjšano za 13.

Enakost povprečij v dveh skupinah testiramo s t- testom. Imamo odvisna vzorca, ker sta narejeni dve

meritvi na isti enoti (drevesu) .

Paired Samples Test

Paired Differences

t df

Sig.

(2-

tailed) Mean

Std.

Deviation

Std. Error

Mean

95% Confidence Interval

of the Difference

Lower Upper

Pair

1

vsebnost

zvepla v

enoletnih

iglicah - dvol

-5,89500 7,51955 1,68142 -9,41426 -2,37574 -3,506 19 ,002

Razlika v vsebnosti žvepla v enoletnih in dvoletnih iglicah v Mežiški dolini je statistično značilna

(p=0,002).

Vzorčno povprečje razlike med obema spremenljivkama je -5,89500. Trdimo lahko, da se povprečna

razlika med obema spremenljivkama s 95 % zaupanjem nahaja v intervalu med -9,41426 in -2,37574.

Analiza razlik med lokacijama

Page 5: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Iz grafa je vidno, da je vsebnost žvepla tako v enoletnih iglicah kot v dvoletnih iglicah na Pohorju

manjša kot v Mežiški dolini. Vidimo tudi, da je vsebnost žvepla v enoletnih iglicah manjša kot v

dvoletnih. Ti dve hipotezi bi bilo dobro preveriti s statistično analizo.

Radi bi preverili statistične hipoteze:

proti

proti

proti

lokacija N Mean Std. Deviation Std. Error Mean

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah Mežiška dolina 20 18,0400 9,40691 2,10345

Pohorje 20 10,0500 5,78542 1,29366

dvol Mežiška dolina 20 23,9350 12,14688 2,71612

Pohorje 20 14,8200 8,15679 1,82391

Levene's Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means

F Sig. t df Sig. (2-tailed)

vsebnost zvepla v enoletnih iglicah

Equal variances assumed

6,095 ,018 3,236 38 ,003

Equal variances not assumed

3,236 31,574 ,003

dvol Equal variances assumed

6,075 ,018 2,786 38 ,008

Equal variances not assumed

2,786 33,240 ,009

Page 6: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Levenov test preverja hipotezo:

proti

V obeh primerih (tako za enoletne kot za dvoletne iglice) dobimo rezultat testa statistično značilen

(p=0,018<0,05). To pomeni, da zavrnemo ničelno hipotezo o enakosti varianc in lahko sprejmemo

alternativno hipotezo, da varianci nista enaki. Iz tega sledi, da moramo v nadaljevanju testiranja

aritmetičnih sredin gledati drugo vrstico: Equal variances not assumed.

Interpretacija 1:

Ničelno hipotezo o enakosti povprečij vsebnosti žvepla v enoletnih iglicah na Pohorju in v

Mežiški dolini zavrnemo (p=0,003) in sprejmemo alternativno hipotezo, da se povprečji

razlikujeta.

ali

Povprečje vsebnosti žvepla v enoletnih iglicah na Pohorju (10,05 mg/m3) se statistično

značilno razlikuje od povprečja vsebnosti žvepla v enoletnih iglicah v Mežiški dolini (18,04

mg/m3) (p=0,003).

ali

Povprečji vsebnosti žvepla v enoletnih iglicah na Pohorju (10,05 mg/m3) in v Mežiški dolini

(18,04 mg/m3) se statistično značilno razlikujeta (p=0,003).

Interpretacija 2:

Ničelno hipotezo o enakosti povprečij vsebnosti žvepla v dvoletnih iglicah na Pohorju in v

Mežiški dolini zavrnemo (p=0,009) in sprejmemo alternativno hipotezo, da se povprečji

razlikujeta.

ali

Povprečje vsebnosti žvepla v dvoletnih iglicah na Pohorju (14,82 mg/m3) se statistično

značilno razlikuje od povprečja vsebnosti žvepla v dvoletnih iglicah v Mežiški dolini

(23,935 mg/m3) (p=0,009).

ali

Povprečji vsebnosti žvepla v dvoletnih iglicah na Pohorju (14,82 mg/m3) in v Mežiški dolini

(23,935 mg/m3) se statistično značilno razlikujeta (p=0,009).

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean

Pair 1 vsebnost zvepla v enoletnih iglicah 14,0450 40 8,70552 1,37646

Page 7: Opisna statistika za spremenljivki vsebnost žvepla v ...fkbv.um.si/fkbv/files/matematika/Vaja 5 - resitve.pdfVaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo,

Vaja 5 - interval zaupanja, t- test – ODGOVORI Statistika Kmetijstvo, I. stopnja

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean

Pair 1 vsebnost zvepla v enoletnih iglicah 14,0450 40 8,70552 1,37646

dvol 19,3775 40 11,20708 1,77200

Paired Differences

t df

Sig. (2-

tailed) Mean

Std.

Deviation

Std. Error

Mean

95% Confidence

Interval of the

Difference

Lower Upper

Pair

1

vsebnost zvepla v

enoletnih iglicah -

dvol

-

5,33250

6,06124 ,95837 -7,27098 -3,39402 -5,564 39 ,000

Interpretacija 3:

Povprečje razlike med vsebnostjo žvepla v dvoletnih iglicah in enoletnih iglicah (-5,3325)

se statistično značilno razlikuje od 0 (p=0,000). V dvoletnih iglicah je v povprečju 5,3325

mg/m3 več žvepla kot v enoletnih.