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標本平均の分布の計算問題

標本平均の期待値・分散・標準偏差(標準誤差)を求める

この単元のポイント

公式と考え方

母集団から nn 個を無作為に取り出したときの標本平均 X‾\overline{X} の分布は,母平均 mm,母標準偏差 σ\sigma,標本の大きさ nn で決まります。

  • E(X‾)=mE(\overline{X})=m です(標本平均の期待値は母平均に等しい)。
  • V(X‾)=σ2nV(\overline{X})=\dfrac{\sigma^2}{n},σ(X‾)=σn\sigma(\overline{X})=\dfrac{\sigma}{\sqrt{n}} です(標準誤差ともいう)。
  • nn が大きいとき,X‾\overline{X} は近似的に正規分布 N(m, σ2n)N\left(m,\ \dfrac{\sigma^2}{n}\right) に従います。
例題と解き方

母平均50,母標準偏差10の母集団から,大きさ25の標本を取り出すとき,標本平均の期待値と標準偏差を求めなさい。

  1. 期待値は E(X‾)=50E(\overline{X})=50 です。
  2. 標準偏差は 1025=105=2\dfrac{10}{\sqrt{25}}=\dfrac{10}{5}=2 です。
よくある間違い
  • 標準偏差を σn\dfrac{\sigma}{n} としてしまう。n\sqrt{n} でわります。
  • 標本平均の期待値を,標本の大きさに関係すると考えてしまう。

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