[母分散がわかる場合]
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母集団は正規分布N(μ,(σ / n))に従うので
それを標準化した標準正規分布N(0,1)に従ってzを用いると、
母平均μの信頼係数(1-α)の信頼区間は次の通りになります。
下限信頼限界: X - z(α/2) × σ / √n
上限信頼限界: X + z(α/2) × σ / √n
「平均値±(標準化係数×標準誤差)」と日本語で書いた方が
私にはわかりやすいかも?(標準誤差=σ / √n)
教科書見るとすごく難しそう(→すごく嫌)と思ってしまうけど。
z(α/2)は標準正規分布表より求めます。
教科書巻末の「付表1 正規分布の上側確率」を用いて
正規分布表でα/2の値が含まれる行と列のuを足すと求まります。
例題) _ 2 2
データの個数n=50、標本平均x=62.5、母分散σ=13.92、α=0.05
_
Xは標本平均より「62.5」です。
z(α/2)は「付表1 正規分布の上側確率」で「0.025」のところを探します。
一番近い値の「0.024998」の行と列から「1.9+.06=1.96」となります。
σ/√nは「13.92/√50(7.07)=1.97」です。
以上より、
=[62.5-1.96×1.97 , 62.5+1.96×1.97]
=[58.64,66.36]
となります。
(95%の確率で、「58.64~66.36」の範囲内に値が含まれると推定できる)
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[母分散が未知の場合]
2母数が未知の場合は、標本分散sを用いて求めます。
下限信頼限界: X - t(α/2)(n-1) × s / √n
上限信頼限界: X + t(α/2)(n-1) × s / √n
t(α/2)(n-1)はt分布表から求めます。
教科書巻末の「付表2 t分布のパーセント点」を用いて
(α/2)の列と(n-1)の行が交差する地点の値です。
例題) _ 2 2
データの個数n=50、標本平均x=62.5、標本分散s=13.92、α=0.05
_
Xは標本平均より「62.5」です。
α/2は「0.05/2=0.025」、n-1は「50-1=49」なので、
交差する点の「2.010」がt分布の値となります。
s/√nは「13.92/√50(7.07)=1.97」です。
以上より、
=[62.5-2.010×1.97 , 62.5+2.010×1.97]
=[58.54,66.45]
となります。
(95%の確率で、「58.54~66.45」の範囲内に値が含まれると推定できる)