第4講 統計的検定

正規母集団の母平均の差の検定と推定

母分散が既知の場合

統計量

T=X¯1−X¯2σ12n1+σ22n2∼N(0,1)

検定
H0: μ1=μ2    H1: μ≠μ0

|T|>zα2

H0: μ1=μ2    H1: μ>μ0

T>zα

H0: μ1=μ2    H1: μ<μ0

T<−zα

区間推定

X¯1−X¯2−zα2(σ12n1+σ22n2)≤μ1−μ2≤X¯1−X¯2+zα2(σ12n1+σ22n2)

母分散は未知であるが等しい場合

σ12=σ22=σ2 とする.

統計量

T=X¯1−X¯2(1n1+1n2)U2∼t(n1+n2−2)
U2=(n1−1)U12+(n2−1)U22n1+n2−2
U12=1n1−1∑i=1n1(X1i−X¯1)2
U22=1n2−1∑i=1n2(X2i−X¯2)2

検定
H0: μ1=μ2    H1: μ≠μ0

|T|>tα2(n1+n2−2)

H0: μ1=μ2    H1: μ>μ0

T>tα(n1+n2−2)

H0: μ1=μ2    H1: μ<μ0

T<−tα(n1+n2−2)

区間推定

X¯1−X¯2−tα2(n1+n2−2)(1n1+1n2)U2≤μ1−μ2≤X¯1−X¯2+tα2(n1+n2−2)(1n1+1n2)U2

母分散が未知であり等しいとは限らない場合

統計量

T=X¯1−X¯2U12n1+U22n2∼t(υ∗)
自由度 υ∗ は,ウェルチの近似法により
υ=(U12n1+U22n2)2(U12/n1)2n1−1+(U22/n2)2n2−1
に最も近い整数.
U12=1n1−1∑i=1n1(X1i−X¯1)2
U22=1n2−1∑i=1n2(X2i−X¯2)2

検定
H0: μ1=μ2    H1: μ≠μ0

|T|>tα2(υ∗)

H0: μ1=μ2    H1: μ>μ0

T>tα(υ∗)

H0: μ1=μ2    H1: μ<μ0

T<−tα(υ∗)

区間推定

X¯1−X¯2−tα2(υ∗)U12n1+U22n2≤μ1−μ2≤X¯1−X¯2+tα2(υ∗)U12n1+U22n2

2つの分布からの標本の大きさが等しく,対応がある場合

n1=n2=n とする.

統計量

T=X¯1−X¯2U2n∼t(n−1)
U2=1n−1∑i=1n{(X1i−X2i)−(X¯1−X¯2)}2
対比較の検定と呼ぶことがある.σ12=σ22の検定は不要.

検定
H0: μ1=μ2    H1: μ≠μ0

|T|>tα2(n−1)

H0: μ1=μ2    H1: μ>μ0

T>tα(n−1)

H0: μ1=μ2    H1: μ<μ0

T<−tα(n−1)

区間推定

X¯1−X¯2−tα2(n−1)U2n≤μ1−μ2≤X¯1−X¯2+tα2(n−1)U2n

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