Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩

Inference for Quantitative Data: Slopes · ⁨การอนุมานสำหรับข้อมูลเชิงปริมาณ: ความชัน⁩

AP Statistics · Topic 9 · ⁨หัวข้อ 9⁩

Video lesson for this topic · ⁨บทเรียนวิดีโอสำหรับหัวข้อนี้⁩ Open the video page · ⁨เปิดหน้าวิดีโอ⁩
7:59

การอนุมานสำหรับข้อมูลเชิงปริมาณ: ความชัน

นี่คือชั้นเรียนหนึ่งบนกราฟกระจาย: ชั่วโมงทบทวนอยู่ด้านล่าง คะแนนสอบอยู่ด้านข้าง เส้นแนวโน้มสูงสุดมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่这只是其中一个班。Take a...

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨การบรรยายภาษาอังกฤษ · คำบรรยายภาษาอังกฤษ + 中文 ลอยตัวบนภาพ⁩

9.1

Do Those Points Align? · ⁨จุดเหล่านี้เรียงแนวตรงกันหรือไม่?⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (VAR-1): Given that variation may be random or not, conclusions are uncertain.

Learning Objective VAR-1.K: Identify questions suggested by variation in scatter plots. [Skill 1.A]

  • VAR-1.K.1 Variation in points' positions relative to a theoretical line may be random or non-random.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (VAR-1): เนื่องจากความแปรปรวนอาจเป็นแบบสุ่มหรือไม่ ดังนั้นข้อสรุปจึงมีความไม่แน่นอน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ VAR-1.K: ระบุคำถามที่เสนอจากการแปรปรวนในกราฟกระจาย [ทักษะ 1.A]

  • VAR-1.K.1 การแปรปรวนของตำแหน่งจุดเทียบกับเส้นทฤษฎีอาจเป็นแบบสุ่มหรือไม่สุ่ม

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

A sample scatterplot 散点图 gives a sample slope 样本斜率 $b$ for the least-squares regression 回归 line – but a different sample would give a slightly different slope. So $b$ is a statistic with sampling variability 抽样变异性, estimating the true (population) slope 总体斜率 $\beta$. This unit does inference 推断 for $\beta$: is there a real linear 线性 relationship, and how strong is it?

ไทย

กราฟกระจายตัวอย่าง (scatterplot) ให้ค่า ความชันของตัวอย่าง $b$ สำหรับเส้น ถดถอย แบบกำลังสองน้อยที่สุด – แต่ตัวอย่างอื่นอาจให้ความชันที่แตกต่างกันเล็กน้อย ดังนั้น $b$ จึงเป็นสถิติที่มี ความแปรปรวนจากการสุ่ม, ประมาณค่า ความชันจริง (ประชากร) $\beta$ หน่วยนี้ทำ การอนุมาน สำหรับ $\beta$: มีความสัมพันธ์เชิง เส้นตรง จริงหรือไม่ และแข็งแกร่งแค่ไหน?

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
scatterplot/ˈskætəplɒt/ แผนภูมิกระจาย (scatterplot)
sample slope/ˈsæmpl sləʊp/ ความชันของตัวอย่าง
9.2

Confidence Interval for a Slope · ⁨ช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (UNC-4): An interval of values should be used to estimate parameters, in order to account for uncertainty.

Learning Objective UNC-4.AC: Identify an appropriate confidence interval procedure for a slope of a regression model. [Skill 1.D]

  • UNC-4.AC.1 Consider a response variable, $y$, that is linearly related to an explanatory variable, $x$. For a simple random sample of $n$ observations, the sample regression line, $\hat{y} = a + bx$, is an estimate of the population regression line $\mu_y = \alpha + \beta x$. For a particular observation, $(x_i, y_i)$, the residual from the sample regression line, $y_i - \hat{y}_i = y_i - (a + bx_i)$, is an estimate of $y_i - (\alpha + \beta x_i)$, the deviation of the response variable from the population regression line. For all points $(x, y)$ in the population, the standard deviation of all of the deviations of the response variable from the population regression line, $\sigma$, can be estimated by the standard deviation of the residuals from the sample regression line, $s = \sqrt{\dfrac{\sum\left(y_i - \hat{y}_i\right)^2}{n-2}}$. (Note: This formula uses $n-2$ in the denominator instead of $n-1$ because two parameters, $\alpha$ and $\beta$, must be estimated to obtain the predicted values from the least-squares regression line.)
  • UNC-4.AC.2 For a simple random sample of $n$ observations, let $b$ represent the slope of a sample regression line. Then the mean of the sampling distribution for $b$ equals the population slope: $\mu_b = \beta$. The standard deviation of the sampling distribution for $b$ is $\sigma_b = \dfrac{\sigma}{\sigma_x \sqrt{n}}$, where $\sigma_x = \sqrt{\dfrac{\sum\left(x_i - \bar{x}\right)^2}{n}}$.
  • UNC-4.AC.3 The appropriate confidence interval for the slope of a regression model is a $t$-interval for the slope.

Learning Objective UNC-4.AD: Verify the conditions to calculate confidence intervals for the slope of a regression model. [Skill 4.C]

  • UNC-4.AD.1 In order to calculate a confidence interval to estimate the slope of a regression line, we must check the following:
    • a. The true relationship between $x$ and $y$ is linear. Analysis of residuals may be used to verify linearity.
    • b. The standard deviation for $y$, $\sigma_y$, does not vary with $x$. Analysis of residuals may be used to check for approximately equal standard deviations for all $x$.
    • c. To check for independence:
      • i. Data should be collected using a random sample or a randomized experiment.
      • ii. When sampling without replacement, check that $n \le 10\% N$.
    • d. For a particular value of $x$, the responses ($y$-values) are approximately normally distributed. Analysis of graphical representations of residuals may be used to check for normality.
      • i. If the observed distribution is skewed, $n$ should be greater than 30.

Learning Objective UNC-4.AE: Determine the given margin of error for the slope of a regression model. [Skill 3.D]

  • UNC-4.AE.1 For the slope of a regression line, the margin of error is the critical value $\left(t^*\right)$ times the standard error ($SE$) of the slope.
  • UNC-4.AE.2 The standard error for the slope of a regression line with sample standard deviation, $s$, is $SE = \dfrac{s}{s_x \sqrt{n-1}}$, where $s$ is the estimate of $\sigma$ and $s_x$ is the sample standard deviation of the $x$ values.

Learning Objective UNC-4.AF: Calculate an appropriate confidence interval for the slope of a regression model. [Skill 3.D]

  • UNC-4.AF.1 The point estimate for the slope of a regression model is the slope of the line of best fit, $b$.
  • UNC-4.AF.2 For the slope of a regression model, the interval estimate is $b \pm t^* \left(SE_b\right)$.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (UNC-4): ควรใช้ช่วงของค่าเพื่อประมาณพารามิเตอร์ เพื่อคำนึงถึงความไม่แน่นอน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AC: ระบุขั้นตอนช่วงความเชื่อมั่นที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 1.D]

  • UNC-4.AC.1 พิจารณาตัวแปรตอบสนอง, $y$, ที่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับตัวแปรอธิบาย, $x$ สำหรับตัวอย่างสุ่มอย่างง่ายขนาด $n$ ค่าการสังเกต, $\hat{y} = a + bx$ คือค่าประมาณของเส้นถดถอยประชากร $\mu_y = \alpha + \beta x$ สำหรับค่าการสังเกตเฉพาะค่า, $(x_i, y_i)$, ความคลาดเคลื่อนจากเส้นถดถอยตัวอย่าง, $y_i - \hat{y}_i = y_i - (a + bx_i)$, เป็นค่าประมาณของ $y_i - (\alpha + \beta x_i)$, ซึ่งเป็นการเบี่ยงเบนของตัวแปรตอบสนองจากเส้นถดถอยประชากร สำหรับทุกจุด $(x, y)$ ในประชากร, ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของความเบี่ยงเบนทั้งหมดของตัวแปรตอบสนองจากเส้นถดถอยประชากร, $\sigma$, สามารถประมาณได้ด้วยส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของความคลาดเคลื่อนจากเส้นถดถอยตัวอย่าง, $s = \sqrt{\dfrac{\sum\left(y_i - \hat{y}_i\right)^2}{n-2}}$ (หมายเหตุ: สูตรนี้ใช้ $n-2$ ตัวหารแทนที่จะเป็น $n-1$ เพราะต้องประมาณพารามิเตอร์สองค่า, $\alpha$ และ $\beta$, เพื่อให้ได้ค่าคาดการณ์จากเส้นถดถอยกำลังน้อยที่สุด)
  • UNC-4.AC.2 สำหรับตัวอย่างสุ่มอย่างง่ายขนาด $n$, ให้ $b$ แทนความชันของเส้นถดถอยตัวอย่าง แล้วค่าเฉลี่ยของการแจกแจงตัวอย่างสำหรับ $b$ จะเท่ากับความชันประชากร: $\mu_b = \beta$ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของการแจกแจงตัวอย่างสำหรับ $b$ คือ $\sigma_b = \dfrac{\sigma}{\sigma_x \sqrt{n}}$, โดยที่ $\sigma_x = \sqrt{\dfrac{\sum\left(x_i - \bar{x}\right)^2}{n}}$
  • UNC-4.AC.3 ช่วงความเชื่อมั่นที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลการถดถอยคือ $t$-ช่วงของความชัน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AD: ตรวจสอบเงื่อนไขเพื่อคำนวณช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.C]

  • UNC-4.AD.1 ในการคำนวณช่วงความเชื่อมั่นเพื่อประมาณความชันของเส้นถดถอย เราต้องตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
    • ก. ความสัมพันธ์จริงระหว่าง $x$ และ $y$ เป็นเชิงเส้น การวิเคราะห์ความคลาดเคลื่อนอาจใช้ในการตรวจสอบความเป็นเชิงเส้น
    • b. ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของ $y$, $\sigma_y$, ไม่เปลี่ยนแปลงตาม $x$ การใช้วิเคราะห์เศษเหลืออาจใช้เพื่อตรวจสอบว่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานประมาณเท่ากันสำหรับทุก $x$
    • ค. เพื่อตรวจสอบความเป็นอิสระ:
      • i. ข้อมูลควรเก็บด้วยวิธีสุ่มตัวอย่างหรือการทดลองแบบสุ่ม
      • ii. เมื่อสุ่มโดยไม่มีการแทนที่ ตรวจสอบว่า $n \le 10\% N$
    • d. สำหรับค่าเฉพาะของ $x$, ค่าตอบสนอง (ค่า $y$) จะมีการแจกแจงปกติประมาณ การวิเคราะห์กราฟแสดงผลของเศษเหลืออาจใช้เพื่อตรวจสอบความเป็นปกติ
      • i. หากการแจกแจงที่สังเกตเห็นมีความเบ้ $n$ ควรมากกว่า 30

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AE: กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดให้สำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 3.D]

  • UNC-4.AE.1 สำหรับความชันของเส้นถดถอย, ค่าความคลาดเคลื่อนคือค่าวิกฤต $\left(t^*\right)$ คูณด้วยค่าความผิดพลาดมาตรฐาน ($SE$) ของความชัน
  • UNC-4.AE.2 ค่าความผิดพลาดมาตรฐานสำหรับความชันของเส้นถดถอยที่มีส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง, $s$, คือ $SE = \dfrac{s}{s_x \sqrt{n-1}}$, โดยที่ $s$ เป็นค่าประมาณของ $\sigma$ และ $s_x$ เป็นส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่า $x$

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AF: คำนวณช่วงความเชื่อมั่นที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 3.D]

  • UNC-4.AF.1 ค่าประมาณจุดสำหรับความชันของโมเดลถดถอยคือความชันของเส้น拟合ที่ดีที่สุด, $b$
  • UNC-4.AF.2 สำหรับความชันของโมเดลถดถอย, ช่วงประมาณค่าคือ $b \pm t^* \left(SE_b\right)$

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

A $t$ interval for the true slope $\beta$:

$$b\pm t^{*}\,SE_b,\qquad df=n-2,$$
where $b$ is the sample slope and $SE_b$ its standard error (read from computer output). Conditions (LINER): the true relationship is Linear, observations Independent, residuals Normal, and residuals have Equal spread (check the residual plot and a histogram of residuals), from Random data. Interpret the interval for $\beta$ in context, with units of $y$ per unit of $x$.

The residual plot 残差图 is where you check Linear and Equal-spread: you want a formless cloud around zero. A curve means the relationship is not linear; a fan (spread growing with $x$) means the residuals do not have equal spread – both break a condition.

Worked example. Regression output gives slope $b=2.5$ with $SE_b=0.8$ from $n=20$ points. For a $95\%$ interval, $df=18$ gives $t^*=2.101$:

$$2.5\pm2.101(0.8)=2.5\pm1.68=(0.82,\ 4.18).$$
Because $0$ is not in the interval, there is evidence of a positive linear relationship.

ไทย

ช่วง $t$ สำหรับความชันจริง $\beta$:

$$b\pm t^{*}\,SE_b,\qquad df=n-2,$$
โดยที่ $b$ คือความชันของตัวอย่างและ $SE_b$ คือ ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ของมัน (อ่านจากผลลัพธ์คอมพิวเตอร์) เงื่อนไข (LINER): ความสัมพันธ์จริงเป็น เส้นตรง, การสังเกต อิสระต่อกัน, ค่าคงเหลือ ปกติ, และค่าคงเหลือมีการกระจายเท่ากัน (Equal) (ตรวจสอบจากกราฟค่าคงเหลือและฮิสโตแกรมของค่าคงเหลือ), จากข้อมูล สุ่ม ตีความช่วงสำหรับ $\beta$ ในบริบท, ด้วยหน่วยของ $y$ ต่อหน่วยของ $x$

กราฟค่าคงเหลือแบบสุ่มไร้รูปแบบรองรับเงื่อนไข; กราฟรูปโค้งหรือพัดลมไม่รองรับ
กราฟค่าคงเหลือแบบสุ่มไร้รูปแบบรองรับเงื่อนไข; กราฟรูปโค้งหรือพัดลมไม่รองรับ

กราฟค่าคงเหลือคือจุดที่คุณตรวจสอบความเป็นเส้นตรงและการกระจายเท่ากัน: คุณต้องการกลุ่มเมฆไร้รูปร่างรอบศูนย์ กราฟ รูปโค้ง บ่งชี้ว่าความสัมพันธ์ไม่เป็นเส้นตรง; พัดลม (การกระจายเพิ่มขึ้นตาม $x$) บ่งชี้ว่าค่าคงเหลือไม่มีการกระจายเท่ากัน – ทั้งสองอย่างละเมิดเงื่อนไข

ตัวอย่างฝึกหัด. ผลลัพธ์การถดถอยให้ความชัน $b=2.5$ พร้อม $SE_b=0.8$ จาก $n=20$ จุด สำหรับช่วง $95\%$, $df=18$ ให้ผลเป็น $t^*=2.101$:

$$2.5\pm2.101(0.8)=2.5\pm1.68=(0.82,\ 4.18).$$
เนื่องจาก $0$ ไม่อยู่ในช่วง มีหลักฐานของความสัมพันธ์เชิงเส้นบวก

การอนุมาน Slope อิงตามเส้นถดถอยกำลังน้อยที่สุดผ่านจุดต่างๆ
ความชันการอนุมานอิงตามเส้นถดถอยกำลังสองน้อยที่สุดผ่านจุดต่างๆ
ถดถอยกำลังน้อยที่สุด: เส้นที่ลดผลรวมของ residual curry ต่ำสุด
การถดถอยกำลังสองน้อยที่สุด: เส้นที่ลดผลรวมของกำลังสองของค่าคงเหลือให้น้อยที่สุด
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Inference for a regression slope · ⁨การอนุมานสำหรับความชันของ regression⁩

The sample slope varies from sample to sample; a confidence interval and t-test ask whether the true slope could be zero (no linear relationship). · ⁨slope ของตัวอย่างเปลี่ยนแปลงจากตัวอย่างไปยังตัวอย่าง; ช่วงความเชื่อมั่นและการทดสอบ t ถามว่า slope จริงสามารถเป็นศูนย์ได้หรือไม่ (ไม่มีความสัมพันธ์เชิงเส้น)⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
regression/rɪˈɡreʃn/ การถดถอย
sampling variability/ˈsæmplɪŋ ˌveərɪəˈbɪlɪti/ ความแปรปรวนจากการสุ่ม (sampling variability)
true (population) slope/truː sləʊp/ ความชันที่แท้จริง (ของประชากร)
inference/ˈɪnfərəns/ การอนุมาน (inference)
linear/ˈlɪnɪə/ linear
residual plot/rɪˈsɪdʒuːəl plɒt/ แผนภูมิเศษเหลือ (residual plot)
9.3

Justifying a Claim About a Slope · ⁨การสนับสนุนการอ้างถึงความชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (UNC-4): An interval of values should be used to estimate parameters, in order to account for uncertainty.

Learning Objective UNC-4.AG: Interpret a confidence interval for the slope of a regression model. [Skill 4.B]

  • UNC-4.AG.1 In repeated random sampling with the same sample size, approximately C% of confidence intervals created will capture the slope of the regression model, i.e., the true slope of the population regression model.
  • UNC-4.AG.2 An interpretation for a confidence interval for the slope of a regression line should include a reference to the sample taken and details about the population it represents.

Learning Objective UNC-4.AH: Justify a claim based on a confidence interval for the slope of a regression model. [Skill 4.D]

  • UNC-4.AH.1 A confidence interval for the slope of a regression model provides an interval of values that may provide sufficient evidence to support a particular claim in context.

Learning Objective UNC-4.AI: Identify the effects of sample size on the width of a confidence interval for the slope of a regression model. [Skill 4.A]

  • UNC-4.AI.1 When all other things remain the same, the width of the confidence interval for the slope of a regression model tends to decrease as the sample size increases.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (UNC-4): ควรใช้ช่วงของค่าเพื่อประมาณพารามิเตอร์ เพื่อคำนึงถึงความไม่แน่นอน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AG: ตีความช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.B]

  • UNC-4.AG.1 ในการสุ่มตัวอย่างซ้ำหลายครั้งด้วยขนาดตัวอย่างเท่าเดิม ช่วงความเชื่อมั่นประมาณ C% จะครอบคลุมความชันของโมเดลถดถอย นั่นคือ ความชันจริงของโมเดลถดถอยประชากร
  • UNC-4.AG.2 การตีความช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของเส้นถดถอยควรกล่าวถึงตัวอย่างที่ถูกดึงออกมาและรายละเอียดเกี่ยวกับประชากรที่มันแสดงถึง

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AH: สนับสนุนข้ออ้างโดยอ้างอิงจากช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.D]

  • UNC-4.AH.1 ช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของโมเดลถดถอยให้ช่วงของค่าที่อาจมีหลักฐานเพียงพอเพื่อสนับสนุนข้ออ้างเฉพาะในบริบทนั้น

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ UNC-4.AI: ระบุผลกระทบของขนาดตัวอย่างต่อความกว้างของช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.A]

  • UNC-4.AI.1 เมื่อปัจจัยอื่นๆ คงที่ ความกว้างของช่วงความเชื่อมั่นสำหรับความชันของโมเดลถดถอยมีแนวโน้มลดลงเมื่อขนาดตัวอย่างเพิ่มขึ้น

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

If the confidence interval for $\beta$ contains $0$, a slope of zero is plausible – no evidence of a linear relationship. If the interval is entirely positive or negative, there is evidence of a real (positive or negative) linear relationship. State the direction in context.

ไทย

หากช่วงความเชื่อมั่นสำหรับ $\beta$ ครอบคลุม $0$ ความชันเป็นศูนย์เป็นเรื่องที่เป็นไปได้ – ไม่มีหลักฐานของความสัมพันธ์เชิงเส้น หากช่วงอยู่บวกทั้งหมดหรือลบทั้งหมด มีหลักฐานของความสัมพันธ์เชิงเส้นจริง (บวกหรือลบ) ระบุทิศทางในบริบท

9.4

Setting Up a Test for a Slope · ⁨การตั้งสมมติฐานสำหรับการทดสอบความชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (VAR-7): The $t$-distribution may be used to model variation.

Learning Objective VAR-7.J: Identify the appropriate selection of a testing method for a slope of a regression model. [Skill 1.E]

  • VAR-7.J.1 The appropriate test for the slope of a regression model is a $t$-test for a slope.

Learning Objective VAR-7.K: Identify appropriate null and alternative hypotheses for a slope of a regression model. [Skill 1.F]

  • VAR-7.K.1 The null hypothesis for a $t$-test for a slope is: $H_0 : \beta = \beta_0$, where $\beta_0$ is the hypothesized value from the null hypothesis. The alternative hypothesis is $H_0 : \beta < \beta_0$ or $H_0 : \beta > \beta_0$, or $H_0 : \beta \neq \beta_0$.

Learning Objective VAR-7.L: Verify the conditions for the significance test for the slope of a regression model. [Skill 4.C]

  • VAR-7.L.1 In order to make statistical inferences when testing for the slope of a regression model, we must check the following:
    • a. The true relationship between $x$ and $y$ is linear. Analysis of residuals may be used to verify linearity.
    • b. The standard deviation for $y$, $\sigma_y$, does not vary with $x$. Analysis of residuals may be used to check for approximately equal standard deviations for all $x$.
    • c. To check for independence:
      • i. Data should be collected using a random sample or a randomized experiment.
      • ii. When sampling without replacement, check that $n \le 10\% N$.
    • d. For a particular value of $x$, the responses ($y$-values) are approximately normally distributed. Analysis of graphical representations of residuals may be used to check for normality.
      • i. If the observed distribution is skewed, $n$ should be greater than 30.
      • ii. If the sample size is less than 30, the distribution of the sample data should be free from strong skewness and outliers.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (VAR-7): การแจกแจง $t$ สามารถUsed用来 model ความแปรปรวนได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ VAR-7.J: ระบุวิธีการเลือกการทดสอบที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 1.E]

  • VAR-7.J.1 การทดสอบที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลถดถอยคือการ $t$-ทดสอบสำหรับความชัน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ VAR-7.K: ระบุสมมติฐานศูนย์และสมมติฐานทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 1.F]

  • VAR-7.K.1 สมมติฐานศูนย์สำหรับการ $t$-ทดสอบสำหรับความชันคือ: $H_0 : \beta = \beta_0$, โดยที่ $\beta_0$ เป็นค่าที่สมมติจากสมมติฐานศูนย์ สมมติฐานทางเลือกคือ $H_0 : \beta < \beta_0$ หรือ $H_0 : \beta > \beta_0$, หรือ $H_0 : \beta \neq \beta_0$

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ VAR-7.L: ตรวจสอบเงื่อนไขสำหรับการทดสอบนัยสำคัญสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.C]

  • VAR-7.L.1 เพื่อทำการอนุมานทางสถิติในการทดสอบความชันของโมเดลถดถอย เราต้องตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
    • ก. ความสัมพันธ์จริงระหว่าง $x$ และ $y$ เป็นเชิงเส้น การวิเคราะห์ความคลาดเคลื่อนอาจใช้ในการตรวจสอบความเป็นเชิงเส้น
    • b. ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของ $y$, $\sigma_y$, ไม่เปลี่ยนแปลงตาม $x$ การใช้วิเคราะห์เศษเหลืออาจใช้เพื่อตรวจสอบว่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานประมาณเท่ากันสำหรับทุก $x$
    • ค. เพื่อตรวจสอบความเป็นอิสระ:
      • i. ข้อมูลควรเก็บด้วยวิธีสุ่มตัวอย่างหรือการทดลองแบบสุ่ม
      • ii. เมื่อสุ่มโดยไม่มีการแทนที่ ตรวจสอบว่า $n \le 10\% N$
    • d. สำหรับค่าเฉพาะของ $x$, ค่าตอบสนอง (ค่า $y$) จะมีการแจกแจงปกติประมาณ การวิเคราะห์กราฟแสดงผลของเศษเหลืออาจใช้เพื่อตรวจสอบความเป็นปกติ
      • i. หากการแจกแจงที่สังเกตเห็นมีความเบ้ $n$ ควรมากกว่า 30
      • ii. หากขนาดตัวอย่างน้อยกว่า 30 การแจกแจงของข้อมูลตัวอย่างควรปราศจากความเบ้อย่างรุนแรงและค่าผิดปกติ

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

The usual test asks whether there is any linear relationship:

$$H_0:\beta=0 \quad(\text{no linear relationship})\qquad H_a:\beta\neq 0 \ (\text{or } <,\,>).$$
Check the LINER conditions. This is a $t$-test on the slope.

ไทย

การทดสอบทั่วไปถามว่ามีความสัมพันธ์เชิงเส้นใด ๆ หรือไม่:

$$H_0:\beta=0 \quad(\text{no linear relationship})\qquad H_a:\beta\neq 0 \ (\text{or } <,\,>).$$
ตรวจสอบเงื่อนไข LINER นี่คือเป็นการทดสอบ $t$-test บนความชัน

ตรวจสอบกราฟ residual ก่อนเชื่อถือ CI หรือการทดสอบ Slope
ตรวจสอบกราฟค่าคงเหลือก่อนเชื่อถือช่วงความเชื่อมั่นหรือการทดสอบความชัน
9.5

Carrying Out a Test for a Slope · ⁨การดำเนินการทดสอบความชัน⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

Enduring Understanding (VAR-7): The $t$-distribution may be used to model variation.

Learning Objective VAR-7.M: Calculate an appropriate test statistic for the slope of a regression model. [Skill 3.E]

  • VAR-7.M.1 The distribution of the slope of a regression model assuming all conditions are satisfied and the null hypothesis is true (null distribution) is a $t$-distribution.
  • VAR-7.M.2 For simple linear regression when random sampling from a population for the response that can be modeled with a normal distribution for each value of the explanatory variable, the sampling distribution of $t = \dfrac{b - \beta}{SE_b}$ has a $t$-distribution with degrees of freedom equal to $n - 2$. When testing the slope in a simple linear regression model with one parameter, the slope, the test for the slope has $df = n - 1$.

Enduring Understanding (DAT-3): Significance testing allows us to make decisions about hypotheses within a particular context.

Learning Objective DAT-3.M: Interpret the $p$-value of a significance test for the slope of a regression model. [Skill 4.B]

  • DAT-3.M.1 An interpretation of the $p$-value of a significance test for the slope of a regression model should recognize that the $p$-value is computed by assuming that the null hypothesis is true, i.e., by assuming that the true population slope is equal to the particular value stated in the null hypothesis.

Learning Objective DAT-3.N: Justify a claim about the population based on the results of a significance test for the slope of a regression model. [Skill 4.E]

  • DAT-3.N.1 A formal decision explicitly compares the $p$-value to the significance $\alpha$. If the $p$-value $\le \alpha$, then reject the null hypothesis, $H_0 : \beta = \beta_0$. If the $p$-value $> \alpha$, then fail to reject the null hypothesis.
  • DAT-3.N.2 The results of a significance test for the slope of a regression model can serve as the statistical reasoning to support the answer to a research question about that sample.
ไทย

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (VAR-7): การแจกแจง $t$ สามารถUsed用来 model ความแปรปรวนได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ VAR-7.M: คำนวณค่าสถิติทดสอบที่เหมาะสมสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 3.E]

  • VAR-7.M.1 การแจกแจงของความชันของโมเดลการถดถอยภายใต้เงื่อนไขทั้งหมดเป็นจริงและสมมติฐานศูนย์เป็นจริง (การแจกแจงศูนย์) คือ $t$-การแจกแจง
  • VAR-7.M.2 สำหรับสมการถดถอยเชิงเส้นอย่างง่าย เมื่อสุ่มตัวอย่างจากประชากรเพื่อตัวแปรตอบสนองที่สามารถจำลองด้วยแจกแจงปกติสำหรับแต่ละค่าของตัวแปรอธิบาย การแจกแจงของการสุ่มของ $t = \dfrac{b - \beta}{SE_b}$ จะมีการแจกแจง $t$ ที่มีจำนวนองศาอิสระเท่ากับ $n - 2$ เมื่อทดสอบความชันในโมเดลสมการถดถอยเชิงเส้นอย่างง่ายที่มีพารามิเตอร์หนึ่ง ตัวความชัน การทดสอบความชันจะมี $df = n - 1$

ความเข้าใจที่ยั่งยืน (DAT-3): การทดสอบความสำคัญช่วยให้เราตัดสินใจเกี่ยวกับสมมติฐานภายในบริบทหนึ่งๆ ได้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ DAT-3.M: ตีความ $p$-ค่า ของการทดสอบนัยสำคัญสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.B]

  • DAT-3.M.1 การตีความ $p$-ค่า ของการทดสอบนัยสำคัญสำหรับความชันของโมเดลถดถอยควรตระหนักว่า $p$-ค่า คำนวณขึ้นโดยสมมติว่าสมมติฐานศูนย์เป็นจริง นั่นคือ โดยสมมติว่าความชันของประชากรจริงมีค่าเท่ากับค่าเฉพาะที่ระบุไว้ในสมมติฐานศูนย์

วัตถุประสงค์การเรียนรู้ DAT-3.N: อธิบายเหตุผลสนับสนุนข้ออ้างเกี่ยวกับประชากรจากผลการทดสอบนัยสำคัญสำหรับความชันของโมเดลถดถอย [ทักษะ 4.E]

  • DAT-3.N.1 การตัดสินใจอย่างเป็นทางการจะเปรียบเทียบ $p$-ค่า กับ $\alpha$-ค่า นัยสำคัญ หาก $p$-ค่า $\le \alpha$ แล้วปฏิเสธสมมติฐานศูนย์, $H_0 : \beta = \beta_0$ หาก $p$-ค่า $> \alpha$ แล้วไม่ปฏิเสธสมมติฐานศูนย์
  • DAT-3.N.2 ผลลัพธ์ของการทดสอบนัยสำคัญสำหรับความชันของโมเดลถดถอยสามารถใช้เป็นเหตุผลทางสถิติเพื่อรองรับคำตอบสำหรับคำถามวิจัยเกี่ยวกับตัวอย่างนั้นได้

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

The slope $t$ statistic:

$$t=\frac{b-0}{SE_b},\qquad df=n-2.$$
Both $b$ and $SE_b$ come straight from the regression output. Find the $p$-value from the $t$-distribution, compare to $\alpha$, and conclude in context – evidence (or not) of a linear relationship between the two variables.

Watch the tails. Regression output always prints the two-tailed $p$-value (for $H_a:\beta\neq 0$). If your $H_a$ is one-tailed, halve it – and first check the sample slope really points the way $H_a$ claims; if it points the other way, the one-tailed $p$-value is above $0.5$ and you cannot reject $H_0$.

Worked example. For the same output ($b=2.5$, $SE_b=0.8$, $n=20$), test $H_0:\beta=0$:

$$t=\frac{2.5-0}{0.8}=3.13,\qquad df=18,$$
a small $p$-value ($<0.01$), so reject $H_0$ – convincing evidence of a linear relationship. This matches the interval, which excluded $0$.

ไทย

สถิติความชัน $t$:

$$t=\frac{b-0}{SE_b},\qquad df=n-2.$$
ทั้ง $b$ และ $SE_b$ มาโดยตรงจากผลลัพธ์การถดถอย หา $p$-value จากการกระจาย $t$ เปรียบเทียบกับ $\alpha$ และสรุปในบริบท – มีหลักฐาน (หรือไม่มี) ของความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างตัวแปรทั้งสอง

ระวังด้านหาง ผลลัพธ์การถดถอยพิมพ์ค่า p-value แบบ สองด้าน $p$-value เสมอ (สำหรับ $H_a:\beta\neq 0$) หาก $H_a$ ของคุณเป็นแบบด้านเดียว ให้ หารครึ่ง – และตรวจสอบก่อนว่าความชันของตัวอย่างชี้ไปในทางที่ $H_a$ claimed จริงหรือไม่; ถ้าชี้ไปอีกทาง ค่า p-value แบบด้านเดียว $p$ จะสูงกว่า $0.5$ และคุณไม่สามารถปฏิเสธ $H_0$ ได้

ตัวอย่างฝึกหัด. สำหรับผลลัพธ์เดียวกัน ($b=2.5$, $SE_b=0.8$, $n=20$), ทดสอบ $H_0:\beta=0$:

$$t=\frac{2.5-0}{0.8}=3.13,\qquad df=18,$$
ค่า p-value เล็ก $p$ ($<0.01$), ดังนั้น ปฏิเสธ $H_0$ – มีหลักฐาน convincingly ของความสัมพันธ์เชิงเส้น สิ่งนี้สอดคล้องกับช่วงที่ตัด $0$ ออก

9.6

Selecting the Right Procedure · ⁨การเลือกขั้นตอนที่เหมาะสม⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English

This topic is intended to focus on the skill of selecting an appropriate inference procedure now that students have a range of options. Students should be given opportunities to practice when and how to apply all learning objectives relating to inference.

ไทย

หัวข้อนี้มุ่งเน้นทักษะในการเลือกขั้นตอนการอนุมานที่เหมาะสมเมื่อผู้เรียนมีตัวเลือกหลากหลาย ผู้เรียนควรได้รับโอกาสฝึกปฏิบัติเมื่อใดและวิธีการใช้วัตถุประสงค์การเรียนรู้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการอนุมาน

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

English

Across all of inference, identify: what is estimated or claimed (a proportion, a mean, a difference, a distribution of counts, or a slope), how many samples, and which design (independent or paired; sample or experiment). Then name the procedure, verify its conditions, carry it out, and communicate the conclusion with the statistic, the $p$-value or interval, and a plain-language answer in context. This selecting-and-communicating skill is what the investigative-task question rewards most.

ไทย

ในทุกเรื่องของการอนุมาน ระบุ: อะไร正在被估计或声称(比例、均值、差异、计数分布或斜率),多少个样本,以及哪种设计(独立或配对;样本或实验)。然后命名该程序,验证其条件,执行它,并在统计量、$p$-值或区间以及上下文中用通俗易懂的语言传达结论。这种选择和沟通技能正是调查任务问题最奖励的。

9.6

Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

English
  • Inference for a slope tests whether the true slope is $0$ (no linear relationship).
  • If a slope's confidence interval includes 0, you cannot conclude a real linear relationship – the variables may still be related in a curved way.
  • Read the slope, standard error, t-statistic, and p-value straight from computer output – but the printed p-value is two-tailed, so halve it for a one-tailed $H_a$.
  • Check the regression conditions (linearity, independence, roughly normal residuals, equal spread) via the residual plot.
  • Interpret the interval and test in context, tied to the true slope.
ไทย
  • 对斜率的推断检验真实斜率是否为$0$(无线性关系)。
  • 如果斜率的置信区间包含0,你不能得出真实的线性关系的结论——变量仍可能以曲线方式相关。
  • 直接从计算机输出中读取斜率、标准误、t统计量和p值——但打印的p值是双尾的,因此对于单侧$H_a$需将其减半。
  • 通过残差图检查回归条件(线性、独立性、残差大致正态、等方差)。
  • 在结合真实斜率的背景下解释区间和检验。

Interactive lessons on this topic · ⁨บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที⁩

Past Papers · ⁨ข้อสอบย้อนหลัง⁩

More topics in AP Statistics · ⁨หัวข้อเพิ่มเติมใน AP Statistics⁩

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP