統計検定 1級 過去問 解答/解答例と解説
2014年11月30日 (日) 試験

統計応用 問5 [3]

設問の要約
  • サンプリング計画 ①,②,③ で,対応する確率分布をパラ メータ β,γ,δ を用いて表せ.

    β=log(p12/p22)
    γ=log(p21/p22)
    δ=log{(p11p22)/(p12p21)}

  • ただし,規準化定数は,C(β,γ) のように明示すること.

解答例

(1)

このとき,y11, y21 は確率変数で,y1, y2, N は定数であることに注意する.

60 歳以下の場合,高血圧症の確率は Np11y1, 正常である確率は Np12y1 である.

P(Y11=y11)=y1!y11! (y1y11)!(Np11y1)y11(Np12y1)y1y11=y1!y11! y12!(Np11y1)y11(Np12y1)y1y11
P(Y21=y21)=y2!y21! y22!(Np21y2)y21(Np22y2)y2y21
P(Y11=y11, Y21=y21)    =P(Y11=y11)P(Y21=y21)    =y1! y2!y11! y12! y21! y22!(Np11y1)y11(Np12y1)y1y11(Np21y2)y21(Np22y2)y2y21    1y11! y12! y21! y22!(Np11y1)y11(Np12y1)y11(Np21y2)y21(Np22y2)y21    =1y11! y12! y21! y22!(Np11y1)y11(y1Np12)y11(Np21y2)y21(y2Np22)y21    =1y11! y12! y21! y22!(p11p12)y11(p21p22)y21    =1y11! y12! y21! y22!(p11p12)y11(p21p22)y1y11    =1y11! y12! y21! y22!(p11p22p12p21)y11(p21p22)y1    =1y11! y12! y21! y22!(eδ)y11(eγ)y1    =1y11! y12! y21! y22!exp[y1γ+y11δ]
よって,基準化を考慮すると,
P(Y11=y11, Y21=y21)=C(γ,δ)y11! y12! y21! y22!exp[y1γ+y11δ]

(2)

(1) との対称性より,

P(Y11=y11, Y12=y12)=C(β,δ)y11! y12! y21! y22!exp[y1β+y11δ]

(3)

このとき,y11, y21, y12, y22 は確率変数で,N は定数であることに注意する.

P(Y11=y11, Y12=y12, Y21=y21, Y22=y22)=N!y11! y12! y21! y22!p11y11p12y12p21y21p22y221y11! y12! y21! y22!p11y11p12y12p21y21p22y22=1y11! y12! y21! y22!p11y11p12y12p21y21p22Ny11y12y211y11! y12! y21! y22!p11y11p12y12p21y21p22y11y12y21=1y11! y12! y21! y22!(p11p22)y11(p12p22)y12(p21p22)y21=1y11! y12! y21! y22!(p11p22)y11(p12p22)y1y11(p21p22)y1y11=1y11! y12! y21! y22!(p11p22p12p21)y11(p12p22)y1(p21p22)y1=1y11! y12! y21! y22!(eδ)y11(eβ)y1(eγ)y1=1y11! y12! y21! y22!exp[y1β+y1γ+y11δ]
よって,基準化を考慮すると,
P(Y11=y11, Y12=y12, Y21=y21, Y22=y22)=C(β,γ,δ)y11! y12! y21! y22!exp[y1β+y1γ+y11δ]