background image

 

1  A  manufacturer  claims  that  a  particular  automobile  model  will 

get  50  miles  per  gallon  on  the  highway.  The  researchers  at  a 
consumer-oriented magazine believe that this claim is high and 
plan  a  test  with  a  simple  random  sample  of  30  cars.  The 
standard  deviation  between  individual  cars  is  calculated  =2.3 
miles  per  gallon,  what  should  the  researchers  conclude  if  the 
sample mean is 49 miles per gallon? 

1.1  What is the outcome variable? 

Quantity of miles attained by the car on the highway per gallon of gas consumed 

1.2  What is the level of measurement for outcome variable? 

Interval/ratio scale 

1.3  Is the population parameter stated? 

Yes. It is the mean miles per gallon on the highway attained by a particular automobile 
model, which is equal to 50 miles/gallon of gas consumed. 

1.4  State the statistical hypotheses? 

Ho: μ = 50 
Ha: μ ≠ 50 

1.5  What test statistic would you use to test the null hypothesis? 

Why? 

t-distribution.  The  question  is  about  a  single  mean  and  the  population  variance  is 
unknown 

1.6  What is the best alpha level of significance for this question? 

The  usual  alpha  level  of  0.05  would  be  sufficient  for  this  analysis,  since  no  serious 
consequences  are  expected  for  failing  to  detect  a  difference  between  the  sample  and 
company claim. 

1.7  What is the formula for calculating the standard error? 

    

 

√ 

 

  √

 

 

 

 

 

SE=0.420 
n=30 
S=2.3 miles/hour 
Statistic =  

   = 49 miles / hour 

Hypothesized parameter = μ = 50 miles / hour 


background image

 

Decision rule = 

t

1-α/2, df=n-1

 

t

0.975, df=30-1=29

  2.05 

 

                  

                     

  

 

 
Test statistic =      - μ)/SE  = 2.38095 
|Test statistic| ≥ |Decision rule| 
Reject the H

o

 in favor of H

A

 

1.8  Select the most appropriate conclusion 

 A) There is no sufficient evidence to reject the manufacturer’s claim; 49 miles per 

gallon is too close to the claimed 50 miles per gallon. 

 B) The manufacturer’s claim should not be rejected because the P-value is less than 

0.001. 

 C) The manufacturer’s claim should be rejected because the sample mean is less than 

the claimed mean. 

(D) The P-value of >0.1 is sufficient evidence to reject the manufacturer’s claim. 

(E) The P-value of <0.05 is sufficient evidence to prove that the manufacturer’s claim 

is false. 

 

 


background image

 

2  The death rate from a particular form of cancer is 23% during the 

first year. When treated with an experimental drug, only 15 out of 
84 patients die during the initial year. Is this strong evidence to 
claim that the new medication reduces the mortality rate? 

2.1  What is the outcome variable? 

Occurrence of death during the first year after cancer (frequency or count data) 

2.2  What is the level of measurement for outcome variable? 

Nominal scale (occurrence of death during the first year after cancer, yes or no) 

2.3  Is the population parameter stated? 

Yes. (P) It is death rate from a particular form of cancer is 23% during the first year. 

2.4  State the statistical hypotheses? 

H

o

: P = 0.23 

H

A

: P ≠ 0.23 

2.5  What test statistic would you use to test the null hypothesis? 

Why? 

Z-distribution. The question is about a single proportion 

2.6  What is the best alpha level of significance for this question? 

The  usual  alpha  level  of  0.05  would  be  sufficient  for  this  analysis,  since  no  serious 
consequences are expected for failing to detect a difference. 

2.7  What is the formula for calculating the standard error? 

     √

          

 

 

 

n=84 
Statistic = P  = (15/84) = 0.179 
Hypothesized parameter = P = 0.23 
SE= 0.042 

2.8  Select the most appropriate conclusion 

Decision rule = 

Z

1-α/2

 

Z

0.975

=1.96 

 

                  

                     

  

 

Test statistic = (P (1- P ))/SE= (0.179-0.23)/0.042=-1.214 

|Test statistic| < |Decision rule| 

Accept the H

o

 


background image

 

2.9  Does this sample provide enough evidence to claim that the 

new medication reduces the mortality rate? 

(A) Yes, because the P-value is <0.05. 

(B) Yes, because the P-value is <0.001. 

(C) No, because the P-value is <0.05. 

(D) No, because the P-value is above 0.05. 

 
 

 


background image

 

3  A historian believes that the average height of soldiers in World 

War  II  was  greater  than  that  of  soldiers  in  World  War  I.  She 
examines a random sample of records of 100 men in World War I 
and 200 men in World War II and calculated standard deviations 
of  2.5  and  2.3  inches  in  World  War  I  and  World  War  II, 
respectively. If the average height from the sample of World War 
II soldiers is 1 inch greater than from the sample of World War I 
soldiers,  what  conclusion  is  justified  from  a  two-sample 
hypothesis test 

3.1  What is the outcome variable? 

Body height (inches) 

3.2  What is the level of measurement for outcome variable? 

Interval/ratio scale 

3.3  What is the grouping variable? 

World War-II Vs World War-II 

3.4  What is the level of measurement for the grouping variable? 

Nominal scale 

3.5  Is the population parameter stated? 

No population parameter is stated in the question. 

3.6  State the statistical hypotheses? 

H

o

: μ

- μ

= 0 

H

A

: μ

- μ

 0 

3.7  What test statistic would you use to test the null hypothesis? 

Why? 

t-distribution.  The  question  is  about  the  difference  between  2  means  and  the 
population variances are unknown 

3.8  What is the best alpha level of significance for this question? 

The  usual  alpha  level  of  0.05  would  be  sufficient  for  this  analysis,  since  no  serious 
consequences  are  expected  for  failing  to  detect  a  difference  between  the  sample  and 
company claim. 

3.9  What is the formula for calculating the standard error? 

We need on further assumption about the unknown population variances 
If we are willing to assume equal population variances (since they are unknown) 


background image

 

     √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

 

   √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(  

 

     

 

 

)      

 

     

 

 

 

  

 

         

 

    

 

 
n

1

=100 

S

1

=2.5 inch 

n

2

=200 

S

2

=2.3 inch 

 ( 

 

2

 -  

 

1

)= 1 inch 

S

2

p

=

5.609 

SE 

equal V

= 0.290 

 
Otherwise we assume unequal population variances (since they are unknown) 

     √

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1

=100 

S

1

=2.5 inch 

n

2

=200 

S

2

=2.3 inch 

statistic = ( 

 

2

 -  

 

1

) = 1 inch 

Hypothesized parameter (

μ

- μ

2

)= 0 

SE 

unequal V

=  

0.298 

3.10 What is your conclusion? 

Decision rule (tabulate t) 

t

1-α/2, df=n1+n2-2

 

t

0.975, df=100+200-2=298

  1.97 

                  

                     

  

 

Test statistic=(1-0)/SE 
Test statistic under the assumption of equal variances (

Test statistics

equal V=

3.448) 

Test statistic under the assumption of equal variances (

Test statistics

unequal V=

 3.356) 

|Test statistic| ≥ |Decision rule|  under both assumptions) 

Reject the H

o

 in favor of H

A

 

 

(A) The observed difference in average height is significant. 

(B) The observed difference in average height is not significant. 

(C) A conclusion is not possible without knowing the mean height in each sample. 

(D) A conclusion is not possible without knowing both the sample means and the two original 

population sizes. 

 

 


background image

 

4  A psychiatric social worker believes that in both City-A and City-

B,  the  proportion  of  adolescents  suffering  from  PTSD  (Post-
traumatic  stress  disorders)  is  20%.  In  a  sample  of  150 
adolescents from City-A, 15 had PTSD, while in another  sample 
of  100  from  City-B,  the  number  was  18.  Does  the  current  data 
provide enough evidence to reject the claim that the prevalence 
(relative frequency) of adolescents with PTSD is not different in 
the two cities. 

4.1  What is the outcome variable? 

Relative frequency of PTSD among adolescents (Frequency or counts data) 

4.2  What is the level of measurement for outcome variable? 

Nominal scale 

4.3  What is the grouping variable? 

City of residence (City-A Vs City-B) 

4.4  What is the level of measurement for the grouping variable? 

Nominal scale (dichotomous variable) 

4.5  Is the population parameter stated? 

Although  the  population  parameter  is  stated  in  the  question  (prevalence  of  PTSD  of 
20% in each city). We just need to know that the hypothesized parameter, which is the 
difference between 2 population proportion (P

1

-P

2

) is equal to zero. 

4.6  State the statistical hypotheses? 

H

o

P

1

-P

= 0 

H

A

P

1

-P

 0 

4.7  What test statistic would you use to test the null hypothesis? 

Why? 

Z-distribution. The question is about the difference between 2 proportions 

4.8  What is the best alpha level of significance for this question? 

The  usual  alpha  level  of  0.05  would  be  sufficient  for  this  analysis,  since  no  serious 
consequences are expected for failing to detect a difference between the populations. 

4.9  What is the formula for calculating the standard error? 

     √

  

 

       

 

 

 

 

 

  

 

       

 

 

 

 

 

n

1

=150 

1

=15/150=0.10

 

n

2

=100 

2

=18/100=0.18 

SE=0.046

 


background image

 

4.10 What is your conclusion? 

Decision rule (tabulate t) 

Z

1-α/2=1-(0.05/2)=0.975

=1.96 

                  

                     

  

 

Statistic (

1

 -

 P 

2

)= (0.1-0.18)=-0.08 

Hypothesized parameter (

P

- P

2

)= 0 

Test statistic=(-0.08-0)/SE= -1.739 

|Test statistic| < |Decision rule|  

Accept the H

o

 

The difference observed in relative frequency of PTSD between the 2 cities samples, is 

too  small  to  reflect  a  real  difference  in  the  two  populations.  i.e.  the  difference 
observed  in  proportion  between  the  2  samples  is  not  significant  statistically 
(P>0.05)  and  does  not  provide  enough  evidence  to  reject  the 

claim  that  the 

prevalence  (relative  frequency)  of  adolescents  with  PTSD  is  not  different  in  the  two 
cities.

 

 

 

 
 

 


background image

 

5  A sample of 100 patients on clozapine had their blood pressure 

recorded soon after one dose of clozapine was given. The mean 
systolic  BP  was  150  mmHg.  If  the  standard  deviation  of  this 
observation  was  10  mmHg,  calculate  the  standard  error  of  the 
mean blood pressure recorded in this sample. 

a) 1.2 

b) 1.5 

c) 15 

d) 1 

 

    

 

√ 

 

  √

 

 

 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 134 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل