1 公式と解法エビデンスに基づく実践の統計
感度と特異度 Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
予測値 PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
精度 (a + d)/n
尤度比 LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
有病率 p での PPV Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
オッズ オッズ = p/(1 − p); p = オッズ/(1 + オッズ); 検査後オッズ = 検査前オッズ × LR
リスク指標 RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
治療必要数（NNT） NNT = 1/ARR（切り上げ）; NNH = 1/(EER − CER)
オッズ比 OR = ad/(bc)
罹患率 新規症例 / 人時 解き方 計算する前に 2 × 2 表を描き、a、b、c、d を書き入れます。 感度と特異度は列に沿って、予測値は行に沿って読みます。 別の有病率では、10 000人を想定し、Se、Sp、有病率で表を埋めます。 尤度比では、確率をオッズに換算し、掛けて、確率に戻します。 試験では、まず EER と CER を求め、RR = EER/CER、ARR = CER − EER、NNT = 1/ARR（切り上げ）とします。 記述統計
平均 x̄ = Σx/n
標本標準偏差 s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
中央値 並べ替えたデータの真ん中の値
z スコア z = (x − μ)/σ
正規分布 ±1σ 以内に 68%、±2σ 以内に 95% 信頼区間
σ が既知 x̄ ± z·σ/√n
σ が未知 x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
z の臨界値 90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
標本サイズ n = (z·σ/E)², rounded up 解き方 z（母集団の σ が既知）と t（標本の s しかなく、自由度 n − 1）のどちらを使うか判断します。 信頼水準に対応する臨界値を求めます。 誤差の幅：E = 臨界値 × 標準偏差/√n。 区間：x̄ ± E。 仮説検定と信頼区間
平均の z 検定 z = (x̄ − μ0 )/(σ/√n)
平均の t 検定 t = (x̄ − μ0 )/(s/√n), df = n − 1
有意水準 5% の両側検定 |z| > 1.96 なら H0 を棄却
信頼区間 x̄ ± z·σ/√n 解き方 H₀ と H₁ を立て、片側検定か両側検定かを決めます。 検定統計量を計算します：(x̄ − μ₀)/(σ/√n)、または s と t を使います。 臨界値と比較するか、p 値を求めます。 統計量が臨界値を超えていれば（p が α より小さければ）H₀ を棄却し、結論を言葉で述べます。 2 演習問題1. エビデンスに基づく実践の統計 ふつう
症例 人年 曝露あり 195 5000 曝露なし 30 2300
練習問題（数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません）。 コホート研究で、曝露群は 5000 人年で 195 件の新規症例、非曝露群は 2300 人年で 30 件の新規症例でした。罹患率比 IRR （曝露群対非曝露群）を求めてください。 小数第 2 位まで四捨五入してください。
曝露あり: 195/5000 PY 曝露なし: 30/2300 PY
IRR =
2. エビデンスに基づく実践の統計 むずかしい
p (%) PPV (%) 20% PPV = ? 100 練習問題（数値は架空のもので、臨床上の指針ではありません）。 あるスクリーニング検査の感度は 98%、特異度は 87% です。有病率が 20% の集団で用いられます。 陽性的中率 PPV を割合（%）で求めてください。 小数第 1 位まで四捨五入してください。
Se = 98% Sp = 87% p = 20%
PPV =
3. 記述統計 ふつう
15 20 25 30 35 40 45 50 55
データの標本標準偏差 s を求めなさい：41, 41, 11, 43, 56。
n = 5
s =
4. 記述統計 むずかしい
ある量は平均 70、標準偏差 5 の正規分布に従います。80 より大きい値の割合 P はいくつですか？
μ = 70 σ = 5 x = 80
P =
5. 信頼区間 ふつう
x̄ E₁ = 4.7 90%, n = 64 x̄ E₂ = ? 95%, n = 256
σ が既知のもとで 64 個の観測値に基づく平均の 90% 信頼区間の誤差の幅は 4.7 です。 256 個の観測値に基づく 95% 区間の誤差の幅 E₂ はいくらですか？
90% n₁ = 64 E₁ = 4.7 95% n₂ = 256
E₂ =
6. 信頼区間 むずかしい
n = 21 L σ = ? s = 10.4 95%
機械加工した 21 本の軸の直径の標本標準偏差は 10.4 µm です。直径が正規分布に従うと仮定して、母標準偏差の 95% 信頼区間の上限 σ を求めなさい。df = 20 のとき、χ² 分布の 2.5% は 9.591 より下に、2.5% は 34.17 より上にあります。
n = 21 s = 10.4 µm χ² = 9.591, 34.17
σ =
7. 仮説検定と信頼区間 ふつう
ある母集団の平均は 250 であると主張されています。母標準偏差は 12.5 であることがわかっています。25 個の観測値からなる無作為標本の平均は 254.25 です。H₀: μ = 250 対 H₁: μ > 250 を検定します。p 値 p を求めなさい。
μ₀ = 250 σ = 12.5 n = 25 x̄ = 254.25 H₁: μ > μ₀
p =
8. 仮説検定と信頼区間 むずかしい
16 回の測定の標本平均は 72.5 です。母標準偏差は 4 です。平均の 99% 信頼区間の下限 L を求めなさい。
x̄ = 72.5 σ = 4 n = 16 99%
L =
3 溶液1. エビデンスに基づく実践の統計
答え: IRR = 2.99
尤度比とリスク指標： LR+ = 感度/(1 − 特異度)、LR− = (1 − 感度)/特異度。試験では、EER と CER は治療あり・なしのイベント発生率です：RR = EER/CER、ARR = CER − EER、RRR = ARR/CER、NNT = 1/ARR（切り上げ）。症例対照研究で使えるのはオッズ比 OR = ad/(bc) だけです。罹患率 = 新規症例/人時。
罹患率 曝露あり: 195/5000 = 39 1000人年あたり
曝露なし: 30/2300 = 13.04 1000人年あたり
2. エビデンスに基づく実践の統計
答え: PPV = 65.3 %
予測値は有病率に依存します： PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p))、NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p)。尤度比を使うと：検査前オッズ = p/(1 − p)、検査後オッズ = 検査前オッズ × LR、確率 = オッズ/(1 + オッズ)。N 人の集団では、真陽性 = N·p·Se、偽陽性 = N·(1 − p)·(1 − Sp) です。NNT = 1/(CER × RRR)（切り上げ）。
真陽性と偽陽性（1人あたり） Se·p = 0.98·0.2 = 0.196
(1 − Sp)·(1 − p) = 0.13·0.8 = 0.104
陽性的中率 PPV = 0.196/(0.196 + 0.104) = 0.6533 ≈ 65.3%
同じ検査でも、有病率が低いほど PPV は低くなります。
3. 記述統計
答え: s = 16.55
記述統計： 平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です（n が偶数なら真ん中 2 つの平均）。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。
偏差の 2 乗 Σ(x − x̄)² = 2.6² + 2.6² + (−27.4)² + 4.6² + 17.6² = 1095
4. 記述統計
答え: P = 0.02275
記述統計： 平均は合計を n で割ったもの、中央値は並べ替えたデータの真ん中の値です（n が偶数なら真ん中 2 つの平均）。標本標準偏差は s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))。z スコア z = (x − μ)/σ は、値が平均から標準偏差何個分離れているかを表します。
標準正規分布表 Φ(2) = 0.9772
P = 1 − 0.9772 = 0.02275
5. 信頼区間
答え: E₂ = 2.8
Confidence interval for a mean: x̄ ± margin of error. With a known population σ the margin is z·σ/√n; with only the sample standard deviation s, use t with n − 1 degrees of freedom: t·s/√n. Critical values: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%). To get a margin E or smaller, you need n ≥ (z·σ/E)², rounded up.
誤差の幅の比 E₂/E₁ = (1.96/1.645)·√(64/256) = 0.5957
6. 信頼区間
答え: σ = 15.02 µm
分散の区間： (n − 1)s²/σ² は自由度 n − 1 の χ² 分布に従います。σ² の 95% 区間は、(n − 1)s² を上側の χ² 値（その上に 2.5%）で割った値から、下側の χ² 値（その下に 2.5%）で割った値までです。σ の区間は両方の限界の平方根です。s に関して対称ではありません。
平方和 (n − 1)s² = 20·10.4² = 2163
σ² の限界 2163/34.17 = 63.31
2163/9.591 = 225.5
σ の 95% 区間：[7.957, 15.02] µm。
7. 仮説検定と信頼区間
答え: p = 0.04457
Hypothesis test: the test statistic = (estimate − value under H₀)/(standard error under H₀). The p-value is the probability, assuming H₀ is true, of a statistic at least as extreme as the one observed: the area in one tail for a one-sided H₁, twice the tail area for a two-sided H₁. Reject H₀ when p ≤ α.
検定統計量 SE = σ/√n = 12.5/√25 = 2.5
z = (254.25 − 250)/2.5 = 1.7
裾の面積 Φ(1.7) = 0.9554
1 − Φ(1.7) = 0.0446
p ≤ 0.05 なので、有意水準 5% で H₀ は棄却されます。
8. 仮説検定と信頼区間
答え: L = 69.92
平均の検定： 検定統計量は、標本平均が H₀ で主張された値から標準誤差何個分離れているかを表します：σ が既知なら z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n)、標本から推定するなら t = (x̄ − μ₀)/(s/√n)。信頼区間は x̄ ±（臨界値）·（標準誤差）です。