Mục lục bài họcĐang ở d03-b4
← AP Statistics
0/36 bài đã học xong
Chương 3 · Unit 3 — Collecting Data · Bài 4/4 của chương · bài 12/36 của AP Statistics

Random Digits, Simulation and Chance Differences

Bảng số ngẫu nhiên, mô phỏng và khác biệt do ngẫu nhiên
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Using a table of random digits

To choose an SRS, or to assign treatments, the exam expects a procedure that anyone could repeat: (1) label every unit with the same number of digits — $40$ units get labels $01$ to $40$; (2) read the table in groups of that many digits; (3) ignore numbers outside the label range and any repeats; (4) stop when you have enough. With the line $71340\ 08521\ 45663$ and labels $01$–$40$, the pairs $71,\,34,\,00,\,85,\,21,\,45,\,66,\,3\ldots$ give the units $34$ and $21$ first. For random assignment, the first $20$ labels drawn go to treatment A and the rest to B — write that sentence, it is the part graders look for.

Is the difference real or just chance?

After an experiment you see, say, a mean difference of $8$ points between the two groups. Random assignment alone would produce some difference even if the treatment did nothing. A simulation answers "how big a difference does chance produce?": keep the observed responses, re-randomise the group labels many times, compute the difference each time, and count how often it is at least as large as the one observed. If only $6$ of $200$ re-randomisations reach $8$ points, chance produces such a gap about $3\%$ of the time — the result is statistically significant, meaning unlikely to be due to random assignment alone.

Describing a simulation

A full-credit description names four things: what one trial represents, how randomness is generated (digits, cards, a spinner), what is recorded from each trial, and how the many trials are used to estimate the probability. Missing any one of the four costs the point.

Giải thích tiếng Việt

Dùng bảng số ngẫu nhiên phải theo quy trình ai cũng lặp lại được: (1) gán nhãn mọi đơn vị bằng cùng số chữ số — $40$ đơn vị thì nhãn $01$ đến $40$; (2) đọc bảng theo cụm đúng số chữ số ấy; (3) bỏ qua số ngoài khoảng nhãn và số lặp; (4) đủ thì dừng. Với dòng $71340\ 08521\ 45663$ và nhãn $01$–$40$: các cặp $71, 34, 00, 85, 21, 45, 66$ cho ra đơn vị $34$ rồi $21$. Khi phân nhóm thực nghiệm: $20$ nhãn rút được đầu tiên vào nhóm A, phần còn lại vào nhóm B — câu này chính là chỗ giám khảo tìm.

Khác biệt là thật hay do ngẫu nhiên? Sau thực nghiệm, hai nhóm chênh nhau $8$ điểm. Riêng việc bốc thăm chia nhóm cũng tạo ra một mức chênh lệch dù nghiệm thức vô tác dụng. Mô phỏng trả lời "ngẫu nhiên tạo ra chênh lệch cỡ nào": giữ nguyên số liệu, xáo lại nhãn nhóm nhiều lần, tính chênh lệch mỗi lần, đếm số lần đạt ít nhất $8$. Nếu chỉ $6$ trên $200$ lần xáo đạt mức ấy ($3\%$), kết quả có ý nghĩa thống kê: khó chỉ là do bốc thăm.

Mô tả một mô phỏng đủ điểm cần bốn ý: một lượt thử đại diện cho gì, sinh ngẫu nhiên bằng gì, ghi lại gì sau mỗi lượt, và dùng nhiều lượt để ước lượng xác suất ra sao.

Ví dụ — mô tả quy trình bằng bảng số ngẫu nhiên

Một chuỗi có $40$ cửa hàng. (a) Mô tả cách dùng bảng số ngẫu nhiên để chọn $5$ cửa hàng kiểm tra. Dùng dòng $71340\ 08521\ 45663\ 01924$ để chỉ ra $5$ cửa hàng được chọn. (b) Sau đó, $20$ nhân viên được chia ngẫu nhiên thành hai nhóm $10$ người để thử một cách huấn luyện mới; nhóm mới bán trung bình nhiều hơn $12$ đơn. Mô tả một mô phỏng để xét xem $12$ đơn có phải chỉ do chia nhóm ngẫu nhiên.

Giải.

(a) Gán mỗi cửa hàng một nhãn hai chữ số $01$–$40$. Đọc dòng theo từng cặp, bỏ qua $00$, các cặp lớn hơn $40$ và cặp lặp, đến khi đủ $5$ nhãn. Cặp lần lượt: $71$ (bỏ), $34$ ✓, $00$ (bỏ), $85$ (bỏ), $21$ ✓, $45$ (bỏ), $66$ (bỏ), $30$ ✓, $19$ ✓, $24$ ✓. Chọn các cửa hàng $34, 21, 30, 19, 24$.

(b) Viết số đơn bán của $20$ nhân viên lên $20$ thẻ. Một lượt thử: xáo thẻ, chia ngẫu nhiên thành hai chồng $10$ thẻ, tính hiệu trung bình chồng thứ nhất trừ chồng thứ hai và ghi lại. Lặp nhiều lần, chẳng hạn $1000$ lượt. Ước lượng xác suất bằng tỉ lệ lượt có hiệu $\ge12$. Nếu tỉ lệ ấy nhỏ (dưới $5\%$), chênh lệch $12$ đơn khó chỉ do chia nhóm ngẫu nhiên, tức cách huấn luyện mới có tác dụng thật.

Đối chiếu: đủ bốn ý (lượt thử, cách sinh ngẫu nhiên, ghi gì, dùng thế nào) và có hướng "ít nhất $12$", đúng chiều đề hỏi.

Bẫy hay mất điểm — Nhãn phải cùng số chữ số; gán $1$–$40$ rồi đọc từng chữ số một là sai ngay bước đầu. Khi chọn mẫu thì bỏ nhãn lặp, nhưng khi mô phỏng tung xúc xắc hay xáo thẻ thì kết quả lặp là bình thường. Ở phần mô phỏng, đếm số lượt "ít nhất bằng mức quan sát", không phải "đúng bằng"; và không được kết luận "chắc chắn có tác dụng" — chỉ nói "khó giải thích bằng ngẫu nhiên".
Phải nhớ — Bảng số ngẫu nhiên: gán nhãn cùng độ dài, đọc theo cụm, bỏ số ngoài khoảng và số lặp, nói rõ ai vào nhóm nào. Mô phỏng xáo nhãn trả lời "ngẫu nhiên tạo ra chênh lệch cỡ nào". Chênh lệch quan sát hiếm gặp trong mô phỏng thì có ý nghĩa thống kê.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 3 — Collecting Data gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →