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。
平均
x̄ = 205/5 = 41
偏差の 2 乗
Σ(x − x̄)² = 2² + 7² + (−31)² + 14² + 8² = 1274
標準偏差
s = √(1274/4) = 17.85
答え
s = 17.85
4.記述統計
答え: P = 0.2119
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。
標準化する
z = −0.8
標準正規分布表
Φ(−0.8) = 0.2119
P = 0.2119
答え
P = 0.2119
5.信頼区間
答え: E₂ = 9.413
平均の信頼区間:x̄ ± 誤差の幅。母集団の σ が既知なら誤差の幅は z·σ/√n、標本標準偏差 s しかなければ自由度 n − 1 の t を使って t·s/√n です。臨界値:z = 1.645(90%)、1.96(95%)、2.576(99%)。誤差の幅を E 以下にするには n ≥ (z·σ/E)² が必要で、端数は切り上げます。
誤差の幅の比
E₂/E₁ = (1.96/1.645)·√(64/64) = 1.191
新しい誤差の幅
E₂ = 7.9·1.191 = 9.413
答え
E₂ = 9.413
6.信頼区間
答え: n = 406
比率の信頼区間:p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n)、p̂ = x/n。誤差の幅を E にするには n ≥ z²·p(1 − p)/E² を切り上げた n が必要です。事前の推定値がなければ、n が最大になる p = 0.5 を使います。
n について解く
n = 1.645²·0.6·0.4/0.04² = 405.9
切り上げる
n = 406
答え
n = 406
7.仮説検定と信頼区間
答え: t = −1.8
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。