0073 が求まりました。よって、$p$値 = 0. 0073 $<$ 有意水準$\alpha$ = 0. 05 であるので、帰無仮説$H_0$は棄却されます。 前期の平均点 60. 5833 と後期の平均点 68. 75 には有意差があることがわかり、後期試験の成績(B)は、前期試験の成績(A)よりも向上していると判断できます。 2つの母平均の差の推定(対応のあるデータ) 母平均の差 $\mu_B - \mu_A$ の $(1-\alpha) \times$100% 信頼区間は、以下の通りです。 \bar{d}-t(n-1, \alpha)\sqrt{\frac{V_d}{n}}<\mu_B-\mu_A<\bar{d}+t(n-1, \alpha)\sqrt{\frac{V_d}{n}} 練習3を継続して用います。出力結果を見てください。 上側95% = 10. 母平均の差の検定 対応なし. 3006、下側95% = 2. 03269 "上側95%信頼限界"と"下側95%信頼限界"を読みます。 母平均の差 $\mu_B - \mu_A$ の 95 %信頼区間は、2. 03269 $< \mu_B - \mu_A <$ 10. 3006 になります。 この間に 95 %の確率で母平均の差があることになります。 課題1 A、Bの両地方で収穫した同種の大豆のタンパク質の含有率を調べたところ、次の結果が得られました。 含有率の正規性を仮定して、地方差が認められるか、有意水準 5 %で検定してください。 表 4 :A、B地方の大豆のタンパク質含有率(%) 課題2 次のデータはA市内のあるレストランとB市内のあるレストランのアルバイトの時給を示しています。 2地域のレストランのアルバイトの時給に差はあるでしょうか。 表 5 :A市、B市のあるレストランのアルバイトの時給(円) 課題3 次のデータは 7 人があるダイエット法によりダイエットを行った前後の体重を表しています。 このダイエット法で体重の変化は見られたと言って良いでしょうか。 また、2つの母平均の差を信頼率 95 %で区間推定してください。 表 6 :あるダイエット法の前後の体重(kg)
「2標本のt検定って,パターンが多くてわかりにくい」ですよね。また,「自由度m+n−2ってどこから出てきたの?」っていう疑問もよくありますね。この記事では母平均の差の検定(主に2標本のt検定)を扱い,具体的な問題例を通して,そんな課題,疑問点の解決を目指します。 2標本のt検定は論文を書くときなど,学問上の用途で使われるだけでなく,ビジネスでも使われます。例えば,企業がウェブサイトのデザインを決めるときに,パターンAとパターンBのどちらのほうがより大きな売上が見込めるかをテストすることがあります。これをABテストと言います。このABテストも,2つのパターンによる売上の差を比較していますので,母平均の差の検定と同じ考え方を使っています。 この記事で前提とする知識は, 第7回 の正規分布の内容, 第8回 のt分布の内容, 第9回 の区間推定で扱った中心極限定理の内容, 第11回 の仮説検定の内容, 第13回 のカイ2乗分布の内容になりますので,これらの内容に不安がある人は,先にそちらの記事を読んでください。では,はじめていきましょう!
05)の0. 05が確率を示している。つまり、帰無仮説が正しいとしても、範囲外になる確率が5%ある。危険率を1%にすると区間が広がる( t が大きくなる)ので、区間外になる確率は1%になる。ただし、区間は非常に広くなるので、帰無仮説が正しくないのに、範囲内に入ってしまい、否定されなくなる確率は大きくなる。 統計ソフトでは、「P(T<=t)両側」のような形で確率が示されている。これは、その t 値が得られたときに、帰無仮説が正しい確率を示している。例えば、計画2の例を統計ソフトで解析すると、「P(T<=t)両側」は0. 0032つまり0. 3%である。このことは、2つの条件の差が0であるときに、2つの結果がこの程度の差になる確率は、0. 母平均の差の検定 例題. 3%しかないと解釈される。 不偏推定値 推定値の期待値が母数に等しいとき、その推定値は不偏推定値である。不偏推定値が複数あるとき、それらの中で分散が最小のものが、最良不偏推定値である。 ( 戻る ) 信頼区間の意味 「95%信頼区間中に母平均μが含まれる確率は95%である。」と説明されることが多い。 この文章をよく読むと、疑問が起こる。ある標本からは1つの標本平均と1つ標本分散が求められるので、信頼区間が1つだけ定まる。一方、母平均μは未知ではあるが、分布しない単一の値である。単一の値は、ある区間に含まれるか含まれないかのどちらかであって、確率を求めることはできない。では、95%という確率は何を意味しているか? この文章の意味は、標本抽出を繰り返したときに求められる多数の信頼区間の95%は母平均μを含むということである。母平均が分布していて、その95%が信頼区間に含まれるわけではない。 t 分布 下の図の左は自由度2の t 分布と正規分布を示している。 t 分布は正規分布に比べて、中央の確率密度は小さく、両端の広がりは大きい。右は、自由度が異なる t 分布を示す。自由度が大きくなると、 t 分布は正規分布に近づく。 平均値の信頼区間 において、標準偏差 s の係数である と の n による変化を下図に示す。 標本の大きさ n が大きくなるとともに、 は小さくなる。つまり推定の信頼性が向上する。 n が3の時には は0. 68である。3回の繰り返しで平均を求めると、真の標準偏差の1/5から2倍程度の値になり、正しく推定できるとは言い難い。 略歴 松田 りえ子(まつだ りえこ) 1977年 京都大学大学院薬学研究科修士課程終了 1977年 国立衛生試験所薬品部入所 1990年 国立医薬品食品衛生研究所 食品部 主任研究官 2000年 同 食品部 第二室長 2003年 同 食品部 第四室長 2007年 同 食品部 第三室長 2008年 同 食品部長 2013年 同 退職 (再任用) 2017年 同 安全情報部客員研究員、公益社団法人食品衛生協会技術参与 サナテックメールマガジンへのご意見・ご感想を〈 〉までお寄せください。
More than 1 year has passed since last update. かの有名なアヤメのデータセット 1 を使用して、2標本の母平均の差の検定を行います。データセットはscikit-learnのライブラリから読み込むことができます。
検定の手順は次の3つです。
データが正規分布に従うか検定
統計的仮説検定を行う場合、データが正規分布に従うことを前提としているため、データが正規分布に従うか確かめる必要があります。
2標本の母分散が等しいか検定
2標本の母平均の差の検定は、2標本の分散が等しいかで手法が変わるため、母分散の検定を行います。
2標本の母平均が等しいか検定
最後に母平均が等しいか検定します。
下記はより一般の2標本の平均に関する検定の手順です。 2
python 3. 6
scikit-learn 0. 19. 1
pandas 0. 23. 母平均の差の検定 対応あり. 4
scikit-learnのアヤメのデータセットについて
『5. Dataset loading utilities scikit-learn 0. 20. 1 documentation』(
データ準備
アヤメのデータを読み込みます。scikit-learnのデータセットライブラリにはいくつか練習用のデータセットが格納されています。
from sets import load_iris
# アヤメの花
iris = load_iris ()
このデータには3種類のアヤメのデータが入っています。アヤメのデータはクラス分類に使用されるデータで、targetというのがラベルを表しています。
iris. target_names
# array(['setosa', 'versicolor', 'virginica'], dtype=' 943なので,この検定量の値は棄却域に落ちます。帰無仮説を棄却し,対立仮説を採択します。つまり,起床直後の体温より起床3時間後の体温のほうが高いと言えます。
演習2〜大標本の2標本z検定〜
【問題】 A予備校が提供する数学のオンデマンド講座を受講した高校3年生360人と, B予備校が提供する数学のオンデマンド講座を受講した高校3年生450 人を無作為に抽出し,受講終了時に同一の数学の試験を受けてもらったところ, A予備校 の 講座を受講した生徒の得点の標本平均は71. 2点,標本の標準偏差は10. 6点であった。また, B予備校 の 講座 を受講した生徒の得点の 標本平均は73. 3点,標本の標準偏差は9. 9点だった。 A予備校の 講座 を受講した生徒と B 予備校の 講座 を受講した生徒 で,数学の得点力に差があると言えるか,有意水準1%で検定しなさい。ただし,標本の標準偏差とは不偏分散の正の平方根のこととする。
【解答】 A予備校の講座を受講した高校生の得点の母平均をμ 1 ,B予備校の講座を受講した高校生の得点の母平均をμ 2 とすると,帰無仮説はμ 1 =μ 2 ,対立仮説はμ 1 ≠μ 2 となり,両側検定になります。標本の大きさは十分に大きく,標本平均は正規分布に従うと考えられるので,検定量は次のように計算できます。
正規分布表から,標準正規分布の上側0. 5%点はおよそ2. 58であるとわかるので,下側0. マン・ホイットニーのU検定 - Wikipedia. 5%点はおよそー2. 58であり,検定量の値は棄却域に落ちます。よって,有意水準1%で帰無仮説を棄却し,A予備校の講座を受講した生徒とB予備校の講座を受講した生徒の数学の得点力に差があると言えます。
演習3〜等分散仮定の2標本t検定〜
【問題】 湖Aと湖Bに共通して生息するある淡水魚の体長を調べる実験を行った。湖Aから釣り上げた20匹について,標本平均は35. 7cm,標本の標準偏差は4. 3cmであり,湖Bから釣り上げた22匹について,標本平均は34. 2cm,標本の標準偏差は3. 5cmだった。この淡水魚の体長は,湖Aと湖Bで差があると言えるか,有意水準5%で検定しなさい。ただし,湖Aと湖Bに生息するこの淡水魚の体長はそれぞれ正規分布に従うものとし,母分散は等しいものとする。また,標本の標準偏差とは不偏分散の正の平方根のこととする。 必要ならば上のt分布表を用いなさい。
【解答】 湖Aに生息するこの淡水魚の体長の母平均をμ 1 ,湖Bに生息するこの淡水魚の体長の母平均をμ 2 とすると,帰無仮説はμ 1 =μ 2 ,対立仮説はμ 1 ≠μ 2 となり,両側検定になります。まず,プールした分散は次のように計算できます。
t分布表から,自由度40のt分布の上側2. 見てたらなんだかマッコリが飲みたくなってしまった焼肉・・・いや浴衣の日でしたーー。
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6
回答日時: 2008/01/24 23:14
> 「等分散性を仮定しないt検定」=ウェルチの検定、・・・
その通りです。
> ウェルチの検定も不適当なのではないかと感じているのですが。
例のページには元の分布が正規分布でない場合についても言及されていますでしょ?そういう場合でもウェルチの検定の方が良いということが書かれているはずです。
4
何度もご回答下さり、本当にありがとうございます。
>例のページには元の分布が正規分布でない場合についても言及されていますでしょ?そういう場合でもウェルチの検定の方が良いということが書かれているはずです。
確かにそのような感じに書かれていますね!しかし、かなり混乱しているのですが、t検定の前提は正規分布に従っているということなのですよね?ウェルチの検定を使えば、正規分布でなかろうが、関係ないということなのでしょうか? 申し訳ございませんが、よろしくお願いします。
お礼日時:2008/01/24 23:34
No. 5
回答日時: 2008/01/24 10:23
> 「正規分布に従っていない」という検定結果にならない限り、t検定を採用してもよろしいことになるのでしょうか? 実際に母集団が正規分布に従っているかどうかは誰にも分かりません。あくまでも「仮定」できればよいのであって、その仮定が妥当なものであれば問題ないのです。
要するにいかなる場合においても「等分散性を仮定しないt検定」を行うと良いということです。事前検定を行うことが、すでに検定の多重性にひっかかると考える人もいます(私もその立場にいます)。
> 正規分布に従わず、等分散でもない場合には、どのような検定方法を採用することになるのでしょうか? 対応のない2組の平均値の差の検定（母分散が既知） - 健康統計の基礎・健康統計学. 明らかに正規分布に従っているとはいえないようば場合はウェルチの検定を行えば良いです。それは「歪みのある分布」と「一様な分布」のシミュレーショングラフを見れば分かりますね。
再びのご回答ありがとうございます。
>要するにいかなる場合においても「等分散性を仮定しないt検定」を行うと良いということです。
>明らかに正規分布に従っているとはいえないような場合はウェルチの検定を行えば良いです。
「等分散性を仮定しないt検定」=ウェルチの検定、であると理解しているのですが、それは間違っていますでしょうか? そのため、t検定は正規分布に従っていない場合には使えないので、ウェルチの検定も不適当なのではないかと感じているのですが。いかがでしょうか?
873554179171748, pvalue=0. 007698227008043952)
これよりp値が0. 0076… ということが分かります。これは、仮に帰無仮説が真であるとすると今回の標本分布と同じか、より極端な標本分布が偶然得られる確率は0. 0076…であるという意味になります。ここでは最初に有意水準を5%としているので、「その確率が5%以下であるならば、それは偶然ではない(=有意である)」とあらかじめ設定しています。帰無仮説が真であるときに今回の標本分布が得られる確率は0. 0076…であり0. 05(5%)よりも小さいことから、これは偶然ではない(=有意である)と判断でき、帰無仮説は棄却されます。つまり、グループAとグループBの母平均には差があると言えます。
ttest_ind関数について
今回使った ttest_ind 関数についてみていきましょう。この関数は対応のない2群間のt検定を行うためのものです。
equal_var引数で等分散かどうかを指定でき、等分散であればスチューデントのt検定を、等分散でなければウェルチのt検定を用います。先ほどの例では equal_var=False として等分散の仮定をせずにウェルチのt検定を用いていますが、検定する2つの母集団の分散が等しければ equal_var=True と設定してスチューデントのt検定を用いましょう。ただし、等分散性の検定を行うことについては検定の多重性の問題もあり最近ではあまり推奨されていません。このことについては次の項で詳しく説明しています。
両側検定か片側検定かはalternative引数で指定でき、デフォルトでは両側検定になっています。なお、このalternative引数はscipy 1.
放送が終了しています - Gガイド.テレビ王国
フィギュアスケートのグランプリ(GP)ファイナルは2012年12月7日、2014年冬季五輪が開催されるロシア・ソチの会場で開幕し、過去最多の日本勢4人が出場した男子のSPでは、高橋大輔(関大大学院)が今季自己最高の92.29点で首位に立った。 写真は、男子SPで演技する高橋大輔 【時事通信社】
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