خطوات الاستخدام
1. جمع المعلومات الضرورية: تحتاج إلى نسبة العينة (p̂)، النسبة المفترضة للمجتمع (p₀)، حجم العينة (n)، ونوع الاختبار (اختبار ذو ذيل يساري، يميني، أو ثنائي). تحسب نسبة العينة بقسمة عدد النجاحات في العينة على حجم العينة. النسبة المفترضة هي القيمة التي تقارن بها (مثل ادعاء أو دراسة سابقة).
2. التحقق من الافتراضات: يتطلب اختبار z لنسبة واحدة أن يكون توزيع المعاينة لنسبة العينة طبيعياً تقريباً. يتحقق ذلك عندما n * p₀ ≥ 10 و n * (1 - p₀) ≥ 10. كما يجب أن تكون العينة عشوائية ومستقلة. إذا لم تتحقق الشروط، قد تكون النتائج غير موثوقة.
3. حساب إحصائية الاختبار (z-score): استخدم الصيغة: z = (p̂ - p₀) / sqrt( p₀ * (1 - p₀) / n ). يقيس ذلك عدد الأخطاء المعيارية التي تبعدها نسبة العينة عن النسبة المفترضة. المقام هو الخطأ المعياري للنسبة تحت فرضية العدم.
4. تحديد القيمة الاحتمالية (p-value) بناءً على الذيل: لاختبار ذو ذيل يساري (الفرضية البديلة: p < p₀)، p-value = P(Z < z). لاختبار ذو ذيل يميني (الفرضية البديلة: p > p₀)، p-value = P(Z > z). لاختبار ثنائي الذيل (الفرضية البديلة: p ≠ p₀)، p-value = 2 * P(Z > |z|). يمكنك استخدام جدول التوزيع الطبيعي المعياري أو آلة حاسبة لإيجاد هذه الاحتمالات.
5. اتخاذ القرار والتفسير: قارن القيمة الاحتمالية بمستوى الدلالة (α، عادة 0.05). إذا كانت p-value ≤ α، ارفض فرضية العدم؛ هناك دليل كاف لاستنتاج أن نسبة المجتمع تختلف عن p₀. وإلا، لا ترفض فرضية العدم. تذكر أن عدم الرفض لا يثبت صحة فرضية العدم؛ بل يعني أن الأدلة غير كافية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على اختبار z لنسبة واحدة بخطوات الحل كاملة.
الحل
لدينا اختبار ذو ذيل يميني. الخطوة 1: تحديد القيم: p̂ = 155/200 = 0.775، p₀ = 0.70، n = 200. التحقق من الافتراضات: n*p₀ = 200*0.7 = 140 ≥ 10، n*(1-p₀) = 200*0.3 = 60 ≥ 10، لذا التقريب الطبيعي صالح. الخطوة 2: حساب إحصائية الاختبار: z = (0.775 - 0.70) / sqrt(0.70*0.30/200) = 0.075 / sqrt(0.00105) ≈ 0.075 / 0.0324 ≈ 2.315. الخطوة 3: القيمة الاحتمالية للذيل اليميني: P(Z > 2.315). باستخدام جدول التوزيع الطبيعي، P(Z < 2.315) ≈ 0.9896، إذن p-value = 1 - 0.9896 = 0.0104. الخطوة 4: مقارنة p-value بـ α = 0.05: 0.0104 < 0.05، نرفض H₀. الاستنتاج: هناك دليل كاف عند مستوى دلالة 5% لاستنتاج أن النسبة الحقيقية للعملاء الراضين أكبر من 70%. تشير قيمة z البالغة 2.315 إلى أن نسبة العينة تبتعد عن النسبة المفترضة بحوالي 2.3 خطأ معياري، وهو أمر غير محتمل تحت فرضية العدم.
الحل
هذا اختبار ثنائي الذيل. الخطوة 1: p̂ = 60/500 = 0.12، p₀ = 0.10، n = 500. التحقق: n*p₀ = 50 ≥ 10، n*(1-p₀) = 450 ≥ 10، مقبول. الخطوة 2: z = (0.12 - 0.10) / sqrt(0.10*0.90/500) = 0.02 / sqrt(0.00018) = 0.02 / 0.013416 ≈ 1.491. الخطوة 3: لاختبار ثنائي الذيل، p-value = 2 * P(Z > |1.491|) = 2 * (1 - P(Z < 1.491)). من الجدول، P(Z < 1.49) ≈ 0.9319، لذا p-value ≈ 2 * (1 - 0.9319) = 2 * 0.0681 = 0.1362. الخطوة 4: بما أن p-value = 0.1362 > α = 0.01، لا نرفض H₀. الاستنتاج: لا يوجد دليل كاف عند مستوى دلالة 1% لاستنتاج أن نسبة مستخدمي اليد اليسرى تختلف عن 10%. يمكن أن يكون الفرق الملاحظ بنسبة 2 نقطة مئوية ناتجاً عن تباين العينة العشوائي. لاحظ أن استخدام α أكثر صرامة يجعل رفض الفرضية أصعب.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة اختبار z لنسبة واحدة.
قيم مُدخَلة قياسية
- نسبة العينة (p̂)
- 0.55
- النسبة المفترضة (p₀)
- 0.5
- حجم العينة (n)
- 100
- نوع الاختبار
- two
قيم مُدخَلة قياسية
- نسبة العينة (p̂)
- 0.8
- النسبة المفترضة (p₀)
- 0.8
- حجم العينة (n)
- 80
- نوع الاختبار
- right