信頼区間とは

しんらいくかん

標本から母平均などの未知の値を、幅をもって推定した区間。95%信頼区間は、標本の取り方を繰り返したとき、そのうち約95%の区間が真の値を含むような方法で作った区間である。母集団の標準偏差σが分かっているとき、母平均の95%信頼区間は 標本平均 ± 1.96 × σ/√n で、σ/√n を標準誤差という。標本の大きさnを4倍にすると、区間の幅は半分になる。

「信頼区間」は、1分野の2問の練習問題に出てきます(確率・統計と待ち行列など)。

この用語の分野: 確率・統計と待ち行列

信頼区間の練習問題に挑戦

標本から求めた母平均の95%信頼区間の意味として、適切なものはどれか。

  1. A母集団の個々のデータのうち約95%が、求めた区間の中に入ることを表す
  2. B同じ方法で標本を取り直して区間を求めることを繰り返すと、約95%の区間が母平均を含む
  3. C標本の大きさを大きくするほど、標本に含まれるばらつきも増えるので、同じ信頼度の区間の幅は広くなる
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正解:B. 同じ方法で標本を取り直して区間を求めることを繰り返すと、約95%の区間が母平均を含む

信頼区間は、標本から母平均などの未知の値を、幅をもって推定するものです。95%信頼区間は、標本の取り方を繰り返したときに、そのうち約95%の区間が真の母平均を含むような方法で作った区間です。区間の幅は標準誤差 σ/√n に比例するので、標本を大きくすると狭くなります。

母集団の標準偏差が10であることが分かっている。この母集団から大きさ100の標本を取り出したところ、標本平均は50.0だった。標準正規分布で両側の95%に当たる値を1.96とするとき、母平均の95%信頼区間はどれか。

  1. A30.4〜69.6
  2. B48.04〜51.96
  3. C49.804〜50.196
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正解:B. 48.04〜51.96

標本平均の標準誤差は 10 ÷ √100 = 1 です。95%信頼区間は「標本平均 ± 1.96 × 標準誤差」なので、50.0 ± 1.96 で、48.04〜51.96 です。標本を4倍の400にすると、区間の幅の半分は 1.96 × 10 ÷ 20 = 0.98 に狭まります。

解説の中の「信頼区間」

「信頼区間」が出てくる問題(2問)

  1. 標本から求めた母平均の95%信頼区間の意味として、適切なものはどれか。
  2. 母集団の標準偏差が10であることが分かっている。この母集団から大きさ100の標本を取り出したところ、標本平均は50.0だった。標準正規分布で両側の95%に当たる値を1.96とするとき、母平均の95%信頼区間はどれか。

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