[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]

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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)