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古典的統計学において, 「信頼区間」という概念は主に推定(区間推定)と検定(仮説検定), 回帰分析の3つに登場する. 今回はこれらのうち「検定」を対象として, 母平均の差の検定と母比率の差の検定を確認する. まず改めて統計的仮説検定とは, 母集団分布の母数に関する仮説を標本から検証する統計学的方法の1つである. R では () 関数などを用いることで1行のコードで検定が実行できるものの中身が Black Box になりがちだ. ２つの母平均の差の検定 統計学入門. そこで今回は統計量 t や p 値をできるだけ手計算し, 帰無仮説の分布を可視化することでより直感的な理解を目指す. 母平均の差の検定における検定統計量 (t or z) は下記の通り, 検証条件によって求める式が変わる. 母平均の差の検定 標本の群数 標本の対応 母分散の等分散性 t値 One-Sample t test 1群 - 等分散である $t=\frac{\bar{X}-\mu}{\sqrt{\frac{s^2}{n}}}$ Paired t test 2群 対応あり $t=\frac{\bar{X_D}-\mu}{\sqrt{\frac{s_D^2}{n}}}$ Student's test 対応なし $t=\frac{\bar{X_a}-\bar{X_b}}{\sqrt{s_{ab}^2}\sqrt{\frac{1}{n_a}+\frac{1}{n_b}}}$ Welch test 等分散でない $t=\frac{\bar{X_a}-\bar{X_b}}{\sqrt{\frac{s_a^2}{n_a}+\frac{s_b^2}{n_b}}}$ ※本記事で式中に登場する s は, 母分散が既知の場合は標準偏差 σ, 母分散が未知の場合は不偏標準偏差 U を指す 以降では, 代表的なものを例題を通して確認していく. 1標本の t 検定は, ある意味区間推定とほぼ変わらない. p 値もそうだが, 帰無仮説で差がないとする特定の数値(多くの場合は 0)が, 設定した区間推定の上限下限に含まれているかを確認する. 今回は, 正規分布に従う web ページ A の滞在時間の例を用いて, 帰無仮説を以下として片側検定する. H_0: \mu\geq0\\ H_1: \mu<0\\ また, 1群のt検定における t 統計量は, 以下で定義される.
Text Update: 11月/08, 2018 (JST) 本ページではR version 3. 4. 4 (2018-03-15)の標準パッケージ以外に以下の追加パッケージを用いています。 Package Version Description knitr 1. 20 A General-Purpose Package for Dynamic Report Generation in R tidyverse 1. 2. 1 Easily Install and Load the 'Tidyverse' また、本ページでは以下のデータセットを用いています。 Dataset sleep datasets 3. 4 Student's Sleep Data 平均値の差の検定(母平均の差の検定)は一つの因子による効果に差があるか否かを検証する場合に使う手法です。比較する標本数(水準数、群数)により検定方法が異なります。 標本数 検定方法 2標本以下 t検定 3標本以上 一元配置分散分析 t検定については本ページで組み込みデータセット sleep を用いた説明を行います。一元配置分散分析については準備中です。 sleepデータセット sleep データセットは10人の患者に対して二種類の睡眠薬を投与した際の睡眠時間の増減データです。ですから本来は対応のあるデータとして扱う必要がありますが、ここでは便宜上、対応のないデータとしても扱っている点に注意してください。 datasets::sleep%>% knitr::kable() extra group ID 0. 7 1 -1. 6 2 -0. 2 3 -1. 2 4 -0. 1 5 3. 4 6 3. 7 7 0. 8 8 0. 0 9 2. 0 10 1. 9 1. 1 0. 母平均の差の検定 エクセル. 1 4. 4 5. 5 1. 6 4.
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