モジュール1のまとめ

2006
年度の
第18回
数理統計学
第14回
西 山
これまでのポイント
サンプル平均は正規分布に従
います。
その正規分布の特徴は定理8に
つきます。
サンプル分散は下方バイアスを
もっています。
不偏分散値が大事です。
平均と分散の標本分布
母集団は、μ=170、σ2=102、データ数は5個で反復
標本分散の分布
標本平均の分布
700
600
500
400
300
200
100
0
最大値
最小値
平均値
分散
歪み度
尖り度
25
-5
0
75
-1
00
12
515
0
17
520
0
22
525
0
27
530
0
32
535
0
37
540
0
42
545
0
47
550
0
<=
33
7.
89
カイ二乗分布の形
3.8
9-
18
3.
46
データの分散の値
18
18
0.4
6-
18
0.
02
17
7.0
2-
18
7.
59
17
3.5
9-
17
3.
15
17
0.1
5-
17
0.
72
16
6.7
2-
17
6.
28
16
3.2
8-
16
3.
85
16
9.
15
9.8
5-
15
1-
6.4
15
15
2.9
8-
15
6.
41
0
頻度
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
187.33
152.9773
169.9806
20.43845
0.007936
0.042042
最大値
最小値
平均値
分散
歪み度
尖り度
477.6252
0.448268
79.85362
3114.514
1.367639
2.805332
「カイ二乗」の意味とイメージ
2個のサイコロを振って出た目を
二乗する
2
6
二乗の合計に着目します
22+62 = 40
自由度は2
母集団をサイコロからZに変えます
2枚の札をとりだします。それから
二乗して加えます。
Z Z
2
1
0.2
2
2
ー0.7
0.22+(-0.7)2 = 0.53
自由度が2のカイ二乗値
カイ二乗値の確率分布 → カイ二乗分布
何個の二乗を足す
かによります
   自由度
V    2 自由度
E 
2
2
Karl Pearson
カイ二乗値
Kは自由度。教科書123頁
カイ二乗分布マスターの鍵:定理14
母集団
(正規)
μ=170
σ2=100
サンプル:
X 1 , X 2,  X n
Z2が1個少ない
1
100
n
 X
i
X

2

 n 1
2
i 1
教科書124~125頁
μ=170
なぜなら・・・①
n
 X
i
 
2
σ2=100
データをn個とって、真の偏差二乗和
i 1
2
n

 X
i
 X  X  
i 1
2
n

 X
i
 X

i 1
 X
 2 X i  X
 X
    nX   
2
i 1
2
n

n
i
 X

ゼロになります
 nX   
2
i 1
2
n

 X
i 1
i
 X

2
n

 X
i 1
    nX   
2
i
これが大事
μ=170
前のつづき
1

2
2
n
 X
σ2=100
i
X

i 1
Xi  

n

2
X

1

2
2
n
 X
i
  
i 1
n

2
X
 
2
は標準値 Z になっている
 
2
 X  


 2 n 


2

これも1個の標準値
Z2の個数はn個でなく、n-1個になる → 自由度n-1のカイ二乗
サンプル分散S2の期待値と分散は?
S

μ=170
2
n
X

n
1
i
σ2=100

2
 X
i 1



2
n 

2
n


n
n
1
2
 X
i
 X

2
平均の分布
標準値Z
分散の分布
カイ二乗値
i 1

n
XiX


2
i 1
2
 n 1
2
教科書126~127頁
【実力問題】前のスライドを参考に次の
問に答えなさい
サンプル分散S2の期待値を求めてください。
 
E S
2
サンプル分散S2の分散を求めてください。
 
V S
2
教科書126~127ページ