불량품 비율에 대해서는 사전에 알려진 것이 없다. 비율에 대한 95% 신뢰구간의 오차 한계가 최대 0.05이(가) 되려면 제품을 몇 개 n 검사해야 하는가?
p = 0.5E = 0.0595%
n =
5.가설 검정과 신뢰구간보통
모집단의 평균은 50이라고 주장되며, 모집단의 표준 편차는 25로 알려져 있다. 관측값 100개의 확률 표본의 평균은 52.3이다. H₀: μ = 50 대 H₁: μ > 50을(를) 검정하시오. p값 p을(를) 구하시오.
μ₀ = 50σ = 25n = 100x̄ = 52.3H₁: μ > μ₀
p =
6.가설 검정과 신뢰구간어려움
H₀: μ = 200 대 H₁: μ > 200의 단측 z 검정을 표본 크기 64, α = 0.01에서 실시한다. 표준 편차는 24로 알려져 있다. 실제 평균은 205.1이다. 제2종 오류의 확률 β을(를) 퍼센트로 구하시오.
μ₀ = 200μ = 205.1σ = 24n = 64α = 0.01
β = %
7.선형 회귀와 상관보통
표에는 x = 광고비(k€), y = 매출(k€)의 짝지은 관측값 6쌍이 있습니다. 피어슨 상관계수 r을(를) 구하세요.
n = 6
r =
8.선형 회귀와 상관어려움
표에는 x = 광고비(k€), y = 매출(k€)의 짝지은 관측값 5쌍이 있습니다. 최소제곱 직선 ŷ = a + b·x를 쓰세요. 새 관측값 (4, 43)이(가) 얻어졌습니다. 잔차 e = y − ŷ를 구하세요.
n = 5(4, 43)
e =
9.카이제곱 검정보통
분할표는 관측 도수를 보여 줍니다. 행 변수와 열 변수 사이의 독립성 검정을 위한 카이제곱 통계량 χ²을(를) 계산하세요. 연속성 수정은 쓰지 마세요.
N = 1402 × 3
χ² =
10.카이제곱 검정어려움
표는 관측 도수를 보여 줍니다. α = 0.05에서 두 변수가 독립인지 검정하세요(연속성 수정 없음). 검정 통계량 χ²을(를) 계산한 다음 표의 임곗값과 비교하세요.
N = 2403 × 2α = 0.05
χ² =
3용액
1.정규분포
답: P = 0.6833
정규분포: 값 x를 z점수 z = (x − μ)/σ로 바꾸면 평균에서 표준편차 몇 개만큼 떨어져 있는지 알 수 있습니다. z표(또는 Φ(z))는 z 왼쪽의 넓이, 즉 P(X < x)를 줍니다. 오른쪽 넓이는 1 − Φ(z)이고, 두 값 사이의 넓이는 두 넓이의 차입니다.
넓이에서 z로 되돌아가기: Φ(z)는 z의 왼쪽 넓이입니다. 왼쪽 꼬리 넓이 A이면 표에서 Φ(z) = A인 z를 찾습니다. 오른쪽 꼬리 넓이 A이면 Φ(z) = 1 − A입니다. −z와 z 사이의 가운데 넓이 A이면 양쪽 꼬리에 (1 − A)/2씩 남으므로 Φ(z) = (1 + A)/2입니다. 값 x에는 x = μ + zσ를 쓰세요.
왼쪽 넓이
Φ(z) = 0.8
표에서 구한 z
z ≈ 0.84
원래 단위로 되돌리기
x = 250 + 0.84·5 = 254.2 g
답
x = 254.2 g
3.신뢰구간
답: 상한 = −1.654 h
Interval for a difference: estimate ± critical value × standard error. For two independent means with known σ: SE = √(σ₁²/n₁ + σ₂²/n₂) and z. With equal unknown variances: pooled s_p and t with n₁ + n₂ − 2 degrees of freedom. For paired data, work with the differences: d̄ ± t·s_d/√n.
점추정값
x̄₁ − x̄₂ = 107.5 − 116.5 = −9
표준오차
SE = √(10²/40 + 13²/30) = 2.852
오차 한계
E = 2.576·2.852 = 7.346
구간
−9 ± 7.346 → [−16.35, −1.654]
답
상한 = −1.654 h
구간이 0을 포함하지 않으므로 두 평균은 유의하게 다릅니다.
4.신뢰구간
답: n = 385
Confidence interval for a proportion: p̂ ± z·√(p̂(1 − p̂)/n), where p̂ = x/n. To reach a margin E you need n ≥ z²·p(1 − p)/E², rounded up; without a prior estimate use p = 0.5, which gives the largest n.
n에 대해 풀기
n = 1.96²·0.5·0.5/0.05² = 384.2
올림하기
n = 385
답
n = 385
5.가설 검정과 신뢰구간
답: p = 0.1788
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.
검정통계량
SE = σ/√n = 25/√100 = 2.5
z = (52.3 − 50)/2.5 = 0.92
꼬리 면적
Φ(0.92) = 0.8212
1 − Φ(0.92) = 0.1788
p값
p = 0.1788
답
p = 0.1788
p > 0.05이므로 5% 수준에서 H₀를 기각하지 않습니다.
6.가설 검정과 신뢰구간
답: β = 73.43 %
검정력: 검정력 = 1 − β는 H₀가 거짓일 때 H₀를 기각할 확률입니다. μ₀와 z_α에서 기준값 x̄c를 구한 다음, 참 평균을 써서 x̄c 너머에 들어갈 확률을 계산합니다: z = (x̄c − μ)/(σ/√n).
임계 표본 평균
SE = 24/√64 = 3
x̄c = 200 + 2.326·3 = 207
참 평균에서의 z
z = (207 − 205.1)/3 = 0.626
제2종 오류
검정력 = P(Z > 0.626) = 26.57%
β = 100% − 26.57% = 73.43%
답
β = 73.43%
7.선형 회귀와 상관
답: r = 0.9473
최소제곱 회귀: 평균을 x̄, ȳ라 하고 Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)², Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)라 하면, 직선 ŷ = a + b·x의 기울기는 b = Sxy/Sxx, 절편은 a = ȳ − b·x̄이므로 이 직선은 항상 (x̄, ȳ)를 지납니다. 피어슨 상관계수 r = Sxy/√(Sxx·Syy)는 −1과 1 사이에 있으며, r²은 y의 변동 중 직선으로 설명되는 비율입니다.
평균
x̄ = 33/6 = 5.5
ȳ = 303/6 = 50.5
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 17.5
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 85.5
Syy = Σ(y − ȳ)² = 465.5
상관계수
r = 85.5/√(17.5·465.5) = 0.9473
답
r = 0.9473
8.선형 회귀와 상관
답: e = −1.65
최소제곱 회귀: 평균을 x̄, ȳ라 하고 Sxx = Σ(x − x̄)², Syy = Σ(y − ȳ)², Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ)라 하면, 직선 ŷ = a + b·x의 기울기는 b = Sxy/Sxx, 절편은 a = ȳ − b·x̄이므로 이 직선은 항상 (x̄, ȳ)를 지납니다. 피어슨 상관계수 r = Sxy/√(Sxx·Syy)는 −1과 1 사이에 있으며, r²은 y의 변동 중 직선으로 설명되는 비율입니다.
평균
x̄ = 35/5 = 7
ȳ = 305/5 = 61
제곱합과 곱의 합
Sxx = Σ(x − x̄)² = 40
Sxy = Σ(x − x̄)(y − ȳ) = 218
회귀직선
b = 218/40 = 5.45
a = 61 − 5.45·7 = 22.85
ŷ = 22.85 + 5.45·x
예측값
ŷ = 22.85 + 5.45·4 = 44.65
잔차
e = 43 − 44.65 = −1.65
답
e = −1.65
점이 직선 아래쪽에 있습니다.
9.카이제곱 검정
답: χ² = 1.6
카이제곱 검정: 관측 도수 O를 H₀에서의 기대 도수 E와 χ² = Σ(O − E)²/E로 비교합니다. 적합도 검정: 각 범주에 E = n·p, df = k − 1(자료에서 추정한 모수마다 1씩 더 뺌). r × c 표의 독립성 검정: E = 행 합계 × 열 합계 / 총합계, df = (r − 1)(c − 1). χ²이 선택한 α의 임곗값을 넘으면 H₀을 기각합니다.
카이제곱 검정: 관측 도수 O를 H₀에서의 기대 도수 E와 χ² = Σ(O − E)²/E로 비교합니다. 적합도 검정: 각 범주에 E = n·p, df = k − 1(자료에서 추정한 모수마다 1씩 더 뺌). r × c 표의 독립성 검정: E = 행 합계 × 열 합계 / 총합계, df = (r − 1)(c − 1). χ²이 선택한 α의 임곗값을 넘으면 H₀을 기각합니다.