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표본분포 Sampling Distribution

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표본분포

Sampling Distribution

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학습내용

통계적 추론과정

표본분포의 개념

중심극한정리

표본평균의 분포

표본비율의 분포

류문찬 [email protected]

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통계적추론 과정

모집단

추론

요약

(압축)

추론의

신뢰성

표본분포 .0.1.2.3

1 2 3 4X

P(X)

표본

통계량

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표본과 통계량

(확률)표본(random sample)

랜덤샘플링에 의해 구한 측정자료

예) (X1,…,Xn)

통계량(statistic)

확률표본의 함수

확률변수

예)

표본분포(sampling distribution)

통계량의 확률분포

1/)(,/)(22

1 nXXSnXXX in

류문찬 [email protected]

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모집단

모수

표본 1

통계량 1 표본 2

통계량 2

표본 m

통계량 m

표본분포

표본분포

류문찬 [email protected]

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실험 : 주사위 던지기

x p(x)

1 1/6

2 1/6

3 1/6

4 1/6

5 1/6

6 1/6

5.3

)6/1(6)6/1(2)6/1(1

)(

xxp

12/35

)5.3()}6/1(6)6/1(2)6/1(1{

)(

)()(

2222

22

22

xpx

xpx

류문찬 [email protected]

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주사위 2회 던질 경우 표본평균의 분포

1st R222nd 1 2 3 4 5 6

1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

2 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

3 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5

4 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

6 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

표본평균

1.0 1/36

1.5 2/36

2.0 3/36

2.5 4/36

3.0 5/36

3.5 6/36

4.0 5/36

4.5 4/36

5.0 3/36

5.5 2/36

6.0 1/36

x )(xp

류문찬 [email protected]

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표본평균의 기대치와 분산

1.0 1/36

1.5 2/36

2.0 3/36

2.5 4/36

3.0 5/36

3.5 6/36

4.0 5/36

4.5 4/36

5.0 3/36

5.5 2/36

6.0 1/36

5.3

)36/1(6)36/2)(5.1()36/1(1

)()(

xpxXE x

24/35

)5.3()}36/1(6)36/2()5.1()36/1(1{

)(

)()()(

2222

22

22

xxpx

xpxXV xx

x )(xp

류문찬 [email protected]

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비교(n=2)

1 2 3 4 5 6 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0

12/35

5.3

2

2/24/35

5.3

22

x

x

모집단의 분포 표본분포

류문찬 [email protected]

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일반적으로 …

n

nXV

XE

x

x

x

22)(

)(

표본평균의 표준오차 (standard error)

류문찬 [email protected]

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유한모집단(비복원 추출)

. when

1

nNn

nN

nNx

x

factor correction population finite :1

N

nN

류문찬 [email protected]

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= 50

= 10

X

정규 모집단의 표본분포

모집단 분포

xn

x

n = 4X = 5 )/,(~

),(~

2

2

nNX

NX

표본분포

X

= 50- X

n =16X = 2.5

류문찬 [email protected]

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표준화

XX

X

표본분포

= 0

= 1

Z

)(

Xn

n

XXZ

x

x

표준정규분포

류문찬 [email protected]

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= 50

= 10

X

모집단 분포

표본분포

xn

x

X

= 50- X

n =30X = 1.8

n = 4X = 5

비정규모집단의 표본분포

류문찬 [email protected]

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X

중심극한정리(central limit theorem)

As sample size

gets large

enough ( 30) ...

sampling

distribution

becomes almost

normal.

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중심극한정리

모집단의 분포에 관계없이 성립한다

대표본 ; n≥30

대칭인 분포는 더 빨리(n ≥10) 정규분포에 접근한다.

.n as )1,0(~)(

)/,(~>X

)(,)(

2

2

NXn

nN

XVXE

류문찬 [email protected]

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표본 비율의 분포

이항분포 X~B(n,p)

X ~> N(np, npq) as n

표본비율

.n as ),(~ˆ

ˆ

n

pqpNp

n

Xp

.0

.1

.2

.3

.0 .2 .4 .6 .8 1.0

p^

류문찬 [email protected]

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표본 비율의 분포 …

표본분포

= 0

= 1

Z

n

pp

pppZ

p

p

)1(

ˆˆ

ˆ

ˆ

표준 정규분포

류문찬 [email protected]

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표본평균의 차이의 분포

).,(~2

2

2

1

2

12121

nnNXX

n1 n2

),(~2

222 NX),(~ 2

111 NX

류문찬 [email protected]

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표본비율의 차이의 분포

),(~ˆˆ2

22

1

112121

n

qp

n

qpppNpp

),(~ 111 pnBX

n1 n2

),(~ 222 pnBX

류문찬 [email protected]