高校数学 公式・解法ノート
差がつく

仮説検定(二項分布の正規近似・両側検定)

着眼点①帰無仮説を立てる ②その仮説のもとでの分布を出す ③標準化した値が棄却域(有意水準5%両側なら |Z|\ge1.96)に入るかを見る。

  1. 帰無仮説 H_0(例:p=\frac12)と対立仮説を立てる
  2. H_0 のもとで X の分布(正規近似)を求める
  3. Z=\dfrac{X-m}{\sigma} を計算
  4. |Z|\ge1.96 なら H_0 を棄却、そうでなければ棄却しない
例題
1
硬貨を100回投げたら表が61回出た。この硬貨は表と裏の出やすさに偏りがあるといえるか。有意水準5%で検定せよ。
解答
H_0:表の出る確率は \frac12。
H_0 のもとで X\sim B\left(100,\frac12\right)、m=50,\ \sigma=5、近似的に N(50,\,5^2)。Z=\frac{61-50}{5}=2.2|Z|=2.2\ge1.96 なので H_0 は棄却される。
答え:偏りがあると判断してよい。
2
同じ硬貨で100回中58回表が出た場合はどうか(有意水準5%)。
解答
Z=\frac{58-50}{5}=1.6。|Z|<1.96 なので H_0 は棄却されない。
答え:偏りがあるとは判断できない。
注意棄却されないとき「偏りがない(公平だ)と証明された」とは書かない。「偏りがあるとはいえない」と書く。

「統計的な推測」の項目

  1. 確率分布と期待値 E(X)必須
  2. 分散 V(X) と標準偏差 σ(X)必須
  3. aX+b の期待値・分散必須
  4. 和の期待値・独立な確率変数の分散差がつく
  5. 二項分布 B(n, p)必須
  6. 正規分布と標準化(正規分布表の引き方)必須
  7. 二項分布の正規分布による近似必須
  8. 標本平均の分布必須
  9. 母平均の推定(信頼度95%)差がつく
  10. 仮説検定(二項分布の正規近似・両側検定)差がつく
  11. 母比率の推定・検定不要
  12. 連続型確率変数と確率密度関数不要
  13. 大数の法則不要

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