モジュール1のまとめ

数理統計学
第5回
西山
宿題(第3回出題)の解答
分散=二乗の平均-平均の二乗、であることを
示しなさい。
 X
n
i 1
 X    X i   2 X X i  n X 2   X i  nX 2
2
i
n
i 1
2
n
n
i 1
i 1
上の両辺を データ の個数nで割ればよ い
2
第4回のまとめ
確率分布=決まっている分布
期待値=平均計算
平均=合計÷個数から卒業!
平均=割合×値の合計
同じ平均値でも
同じ分散や標準偏差でも
XとEX 
S とV X 
2
SとSDX 
復習クイズ―【3】再掲
• 正しいサイコロを振るときに出る目の数をXと置く。
E[X]とV[X]、SD[X]を求めなさい。
• 6回振ったところ、
1、2、6、6、1、2
となった。平均計算=値×割合の合計、によって平均
値と標準偏差を求めなさい。
こうすればできます
平均=値×割合の合計
割合は確率的に考える
時と、実際のデータを
見る時とで違いますね。
データを見ると、・・・
確率は明らかですね。
値
割合
1
2/6
2
2/6
3
0
4
0
5
0
6
2/6
復習クイズの解答
確率的な計算は教科
書69~70ページを見
てください
データの平均
X  1
2
2
2 18
 2  6 
3
6
6
6 6
S 2  1  3 
2
データの分散
 S  2.16
2
2
2 28
2
2
 2  3   6  3  
 4.67
6
6
6
6
サイコロの目の確率分布
第3回目の目標
1.
2.
3.
EとVの基本公式
平均値の性質
分散や標準偏差の性質
教科書: 第2章の頁73~75
ゲタの公式―平均値
変数Xにゲタをはかせれば平均も同様にゲタをはく
EaX  b  aE X   b
例:
正しいサイコロを振って出る目の数Xを2倍した
値の平均値を求めなさい.
上の式が常に成り立つことを示しなさい.
ゲタの公式―ばらつき
Xに一定の数を足しても、ばらつきは変わらない.一定の
数を掛けると、同じだけばらつきも変わる.なお、ばらつき
とは標準偏差のこと.
V aX  b  a 2V X 
SDaX  b  a SDX 
例:
正しいサイコロを振って出る目に2を加えた値を考える。
この値の標準偏差と分散はいくらか?
上の式を証明しなさい.
合計の公式―平均
合計の平均は平均の合計である.
EX  Y   EX   EY 
例:
二つの正しいサイコロを振ったときの目の数
の和は平均いくらか?
データについて同じ問題を考えよ.
合計の公式―ばらつき
合計の分散は分散の合計になるとは限らない!
XとYが独立なら、
V X  Y   V X   V Y 
では2個のサイ
コロの目の和
の分散は?
一般には、合計の分散がどうなるか分からない.
英語
高い
普通
低い
数学
高い
普通
低い
合計点
極めて高い
普通
極めて低い
分散上昇
英語
高い
普通
低い
数学
低い
普通
高い
分散縮小
合計点
普通
普通
普通
分散=二乗の平均-平均の二乗
この公式も頻繁に利用します.
   EX 
V X   E X
2
2
もちろんデータについても同じ関係があります.
N
1
2
2
2
S   X  X 
N i 1
問題:
1.
「分散=二乗偏差の期待(平均)値」を式で表現しなさい.
2.
上の公式(水色部分)を証明しなさい.
練習問題
授業は問題
1まで
1.E[X]=3、V[X]=4のとき、Y=2X+4とするとYの平均と
標準偏差はいくらになりますか.
 
2.E[X]=1、V[X]=3のとき E X 2 を求めなさい.
3.互いに独立な確率変数XとYについて、E[X]=1、
V[X]=9、およびE[Y]=-1、V[Y]=16がわかっ
ている.このとき、
2
E X  Y 
25
の値を求めなさい.

