正規分布に従う母集団 の 分散の区間推定
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2021.03.11


  分散の推定は、例えば、生産ラインで作られる商品の内容量にバラツキがないかどうか、きちんと規格化されているのかを確かめるときに用いられます。

  正規分布に従う母集団の、平均値を μ (未知でも既知でも可)とし、分散を σ2(未知)とします。 そこから無作為に n 個の標本を採取します。 標本の平均が m で、 不偏分散が U2 であったとします。 この情報から σ2 を推定します。
    
  上記の 自由度 n−1 の カイ2乗 (x2) 分布 に従います。
  例えば、 n = 10 のとき、 自由度 9 の カイ2乗分布 は 信頼度95%で、
2.70 ≦ x2 ≦ 19.0 なので、 次のようになります。
    
    
                   

 平均値 100、分散 400 の正規分布に従う母集団から、 10個の標本を抽出して、分散の区間推定をしてみましょう。
 このプログラムを 100 回試行すると、およそ 5 回、分散が 400 を含まない範囲になります。