통계학: 표본평균 분포

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Questions and Answers

모집단의 분포가 어떤 형태이더라도, 표본의 크기가 얼마 이상이면 표본평균의 분포가 정규분포를 따르기 시작합니까?

  • 20
  • 50
  • 30 (correct)
  • 10

표본평균이 정규분포를 따른다는 것은 무엇을 의미합니까?

  • 모든 표본이 동일한 값을 가짐을 의미한다.
  • 어떤 모집단에서든지 표본평균이 동일하다는 것을 의미한다.
  • 표본평균의 분포가 항상 정규분포를 나타내야 한다는 것을 의미한다.
  • 표본평균의 분포가 평균을 중심으로 대칭적이라는 것을 의미한다. (correct)

정규분포 외에 어떤 분포의 경우에도 표본평균의 분포가 정규분포로 근사되는가?

  • 지수분포 (correct)
  • 균일분포 (correct)
  • 포아송분포
  • 정규분포

표본의 크기가 충분히 크면 표본평균의 표본분포는 어떤 분포를 따르게 됩니까?

<p>정규분포 (B)</p> Signup and view all the answers

표본평균의 분포가 정규분포를 따르게 되는 기준으로 적절하지 않은 것은?

<p>표본의 크기가 작을 때 (C)</p> Signup and view all the answers

상황에서 표본의 크기가 커짐에 따라 표본평균의 분포는 어떻게 변합니까?

<p>정규분포에 가까워진다. (A)</p> Signup and view all the answers

표본평균의 분포가 정규분포를 따르지 않는 경우는 어떤 경우인가요?

<p>표본의 크기가 30 미만일 때 (C)</p> Signup and view all the answers

표본평균의 분포의 특성으로 올바르지 않은 설명은?

<p>표본의 크기가 작을수록 신뢰도가 높아진다. (D)</p> Signup and view all the answers

추정량(estimator)의 역할은 무엇인가?

<p>모수를 추정하기 위해 사용되는 통계량이다. (B)</p> Signup and view all the answers

점추정(point estimation)의 정의는 무엇인가?

<p>하나의 통계량을 사용하여 모수를 추정하는 것. (D)</p> Signup and view all the answers

표준오차(standard error; S.E.)는 무엇을 의미하는가?

<p>추정량의 표준편차를 나타낸다. (A)</p> Signup and view all the answers

구간추정(interval estimation)의 주요 목적은 무엇인가?

<p>모수가 포함될 수 있는 범위를 제공하는 것. (A)</p> Signup and view all the answers

모평균의 점추정량은 무엇인가?

<p>표본평균 (B)</p> Signup and view all the answers

신뢰구간(confidence interval)은 어떤 정보를 제공하는가?

<p>모수가 포함될 확률이 높은 구간을 제공한다. (B)</p> Signup and view all the answers

추정치(estimate)란 무엇인가?

<p>추정량에 관측값을 대입하여 얻어진 값이다. (B)</p> Signup and view all the answers

모분산에 대한 추정량은 무엇인가?

<p>표본분산 (B)</p> Signup and view all the answers

모수의 범위를 나타내기 위해 사용하는 개념은 무엇인가?

<p>신뢰구간 (B)</p> Signup and view all the answers

표본으로부터 신뢰구간을 계산할 때 사용되는 신뢰수준이란 무엇인가?

<p>모수가 포함될 확률을 나타내는 값. (C)</p> Signup and view all the answers

표본에 기초한 통계량이 모집단의 모수에 대한 근사값으로 사용되는 과정을 무엇이라고 하는가?

<p>추정(estimation) (D)</p> Signup and view all the answers

표본을 추출하여 대학입학 수능시험 성적의 평균을 추정하고자 할 때, 적절히 설명한 것은 무엇인가?

<p>무작위 표본 추출이 필요하다. (B)</p> Signup and view all the answers

아래의 설명 중 추정에 대한 잘못된 설명은 무엇인가?

<p>추정된 값은 실제 모집단의 값을 항상 포함한다. (C)</p> Signup and view all the answers

다음 중 5,000명의 수험생에 대한 평균 성적을 추정할 때 필요한 요소는 무엇인가?

<p>표본의 다양성 (A)</p> Signup and view all the answers

집단의 성격을 근사하는 과정에서 어떤 요소가 중요한가?

<p>표본의 무작위성 (D)</p> Signup and view all the answers

추정을 통해 모집단의 평균 성적을 조사하려면, 어떤 방식이 가장 효과적인가?

<p>랜덤으로 표본 추출하여 조사 (D)</p> Signup and view all the answers

모집단의 모수에 대한 추정 시 평균 성적 이외에 고려해야 할 요소는 무엇인가?

<p>중앙값과 최빈값 (A)</p> Signup and view all the answers

추정 과정에서 일어날 수 있는 오류는 무엇인가?

<p>편향된 표본 선택 (B)</p> Signup and view all the answers

통계량을 추정치로 사용하는 이유는 무엇인가?

<p>중요한 결정 데이터를 제공하기 위해서이다. (C)</p> Signup and view all the answers

표본을 선정할 때 고려해야 할 점은 무엇인가?

<p>무작위성 확보 (B)</p> Signup and view all the answers

모평균의 신뢰구간을 계산할 때 어떤 분포 가정을 추가로 필요로 하는가?

<p>정규분포 가정 (C)</p> Signup and view all the answers

모분산을 모르는 경우 신뢰구간을 계산할 때 사용되는 통계량은 무엇인가?

<p>t-분포 (A)</p> Signup and view all the answers

95% 신뢰구간의 의미는 무엇인가?

<p>반복적인 표본 추출로 얻은 신뢰구간 중 95%가 포함된다 (A)</p> Signup and view all the answers

모평균의 신뢰구간을 계산하는 공식에서 $z_{α/2}$는 무엇을 의미하는가?

<p>신뢰도 (B)</p> Signup and view all the answers

모집단에서 표본을 반복적으로 추출하는 이유는 무엇인가?

<p>모평균의 신뢰구간을 확인하기 위해 (A)</p> Signup and view all the answers

신뢰구간의 하한값과 상한값은 무엇을 기준으로 하여 계산되는가?

<p>표본 평균 (B)</p> Signup and view all the answers

모분산을 알지 못할 때 어떤 방법이 사용되는가?

<p>t-검정을 이용한 신뢰구간 (A)</p> Signup and view all the answers

모평균의 신뢰구간을 구하기 위해 필요한 표본의 조건은 무엇인가?

<p>표본이 정규분포를 따라야 한다 (C)</p> Signup and view all the answers

신뢰구간의 의미를 오해하는 흔한 틀린 관점은 무엇인가?

<p>신뢰구간에는 항상 모수가 포함된다 (C)</p> Signup and view all the answers

모평균을 포함하는 신뢰구간을 구하는 목적은 무엇인가?

<p>모집단의 평균을 추정하기 위함 (A)</p> Signup and view all the answers

통계적 가설 검정의 주요 목적은 무엇인가?

<p>가설을 수립하고 이를 검증하여 타당성을 확인한다. (A)</p> Signup and view all the answers

귀무가설(H0)의 정의로 옳은 것은 무엇인가?

<p>기존에 알려진 사실을 표현한 가설이다. (C)</p> Signup and view all the answers

대립가설(H1)에 대한 설명으로 옳은 것은?

<p>자료로부터 강력한 증거를 증명하고자 하는 가설이다. (A)</p> Signup and view all the answers

검정통계량의 역할은 무엇인가?

<p>귀무가설을 채택하거나 기각하는 데 사용되는 값이다. (A)</p> Signup and view all the answers

기각역의 정의로 알맞은 것은?

<p>기각할 수 있는 모든 값을 포함하는 영역이다. (A)</p> Signup and view all the answers

K가 병아리의 암수를 판별했을 때, 9마리를 맞춘 결과는 어떤 의미를 갖는가?

<p>K의 능력이 보통 사람과 비교할 때 유의미하게 높다는 것을 의미한다. (C)</p> Signup and view all the answers

통계적 가설 검정에서 '모집단의 특성'이란 무엇을 의미하는가?

<p>모집단의 분포와 모수의 크기를 포함한다. (A)</p> Signup and view all the answers

가설검정에서 '판별 능력'이란 무엇을 의미하는가?

<p>주어진 데이터에서 유의미한 차이를 찾는 능력이다. (D)</p> Signup and view all the answers

다음 중 통계적 가설 검정의 예로 적절한 것은?

<p>A후보의 지지율이 B후보의 지지율보다 높다. (A)</p> Signup and view all the answers

표본 관찰을 통해 가설을 채택하거나 기각하는 결정은 누가 수행하는가?

<p>표본을 선택한 연구자. (A)</p> Signup and view all the answers

제1종 오류의 정의는 무엇인가?

<p>H0가 사실일 때 H0를 기각하는 오류 (A)</p> Signup and view all the answers

유의수준 $eta$의 정의는 무엇인가?

<p>H1가 참일 때 H0를 채택하는 확률 (C)</p> Signup and view all the answers

단측검정의 경우 대립가설은 어떻게 설정되는가?

<p>H1: $ heta &gt; heta_0$ 또는 H1: $ heta &lt; heta_0$ (A)</p> Signup and view all the answers

검정력의 정의는 무엇인가?

<p>H0가 거짓일 때 H0를 기각할 수 있는 확률 (A)</p> Signup and view all the answers

유의확률의 정의는 무엇인가?

<p>관측된 결과가 우연히 얻어질 확률 (D)</p> Signup and view all the answers

양측검정의 대립가설은 일반적으로 어떻게 설정되는가?

<p>H1: $ heta eq heta_0$ (B)</p> Signup and view all the answers

기각역의 형태는 무엇에 따라 결정되는가?

<p>대립가설의 형태 (B)</p> Signup and view all the answers

유의수준 $eta$가 커질 경우 어떤 결과가 발생하는가?

<p>제2종 오류 확률 증가 (B)</p> Signup and view all the answers

검정 통계량의 분포는 무엇에 의해 결정되는가?

<p>유의수준과 검정통계량 (A)</p> Signup and view all the answers

검정력은 일반적으로 어떤 의미를 내포하는가?

<p>진짜 양성을 발견할 확률 (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

중심극한정리

표본의 크기가 충분히 크면 (보통 30 이상) 표본평균의 분포는 근사적으로 정규분포를 따릅니다.

표본평균의 기댓값 (E[X̄])

모집단의 평균과 같습니다.

표본평균의 표준편차 (σX̄)

모집단 표준편차를 표본 크기의 제곱근으로 나눈 값입니다.

표본평균의 표본분포

표본평균의 분포는 정규분포를 따르며, 그 평균은 모집단 평균과 같고, 표준편차는 모집단 표준편차를 표본 크기의 제곱근으로 나눈 값입니다.

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추론통계

표본 데이터만으로 모집단의 특성을 추론하는 방법

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모수

모집단의 특성을 나타내는 값 (예: 평균, 표준편차)

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통계량

표본 데이터에서 계산된 값 (예: 표본 평균, 표본 표준편차)

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가설검정

표본 평균을 이용하여 모집단 평균에 대한 추론을 하는 방법

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추정량

표본에서 계산된 값으로 모수를 추정하는 데 사용되는 통계량

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추정치

추정량에 표본 데이터를 대입하여 계산한 값

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점추정

모수를 하나의 값으로 추정하는 방법

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점추정량

모수를 추정하는 데 사용되는 통계량

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점추정치

표본 데이터를 사용하여 계산된 점추정량의 값

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표준오차

추정량의 표준 편차로, 추정치의 정확성을 나타내는 값

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구간추정

모수가 특정 구간에 속할 확률을 이용하여 모수를 추정하는 방법

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신뢰구간

구간추정을 통해 모수가 포함될 것으로 예상되는 범위

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신뢰수준

신뢰구간의 상한과 하한을 결정하는 값

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추정 과정

표본 데이터에서 추정량을 계산하고 이를 이용하여 모집단의 모수를 추정하는 과정. 추정 과정은 표본 데이터의 정보를 활용하여 모집단의 특성을 예측하는 방법입니다.

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추정의 정확성

추정량이 모집단 모수에 얼마나 가까운지, 즉 추정의 정확성을 나타내는 값입니다. 추정량이 모집단 모수에 가까울수록 추정의 정확도는 높아집니다.

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표본 크기와 추정의 정확성

표본의 크기가 증가할수록 추정의 정확성은 높아집니다. 즉, 표본이 많을수록 모집단의 모수를 더 정확하게 추정할 수 있다는 것을 의미합니다.

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추정 방법

모집단의 특성을 추정하는 다양한 방법들. 예를 들어, 모집단의 평균을 추정하기 위해 표본 평균을 사용할 수도 있고, 모집단의 분산을 추정하기 위해 표본 분산을 사용할 수도 있습니다.

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추정 오류

표본 데이터를 사용하여 모집단의 특성을 추정하는 과정에서 발생하는 오류. 표본이 모집단을 완벽하게 대표하지 않기 때문에 발생하는 오류입니다.

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추정 오류 감소

추정 오류를 최소화하기 위해 사용하는 방법. 표본 크기를 늘리거나 추정 방법을 개선하여 추정 오류를 줄일 수 있습니다.

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가설

모집단의 특성(분포의 모양이나 모수의 크기)에 대한 주장 또는 추측

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귀무가설 (H0)

기존에 알려진 사실을 간단하고 구체적으로 표현한 가설

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대립가설 (H1)

실험자가 사실임을 입증하고자 하는 가설

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검정통계량

표본 관측치로부터 계산되어지는 것으로 H0 와 H1 중 어느 하나를 택하는데 사용되는 통계량

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기각역

귀무가설 H0 를 기각시키는 검정통계량의 관측값의 영역

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중심극한정리 (표본의 크기가 큰 경우)

모집단의 분산을 모르는 경우, 표본의 크기가 충분히 크면 (보통 30 이상) 표본 평균의 분포는 근사적으로 정규분포를 따릅니다. 모집단의 분산 대신 표본 분산(s²)을 사용하여 모평균의 신뢰구간을 계산합니다.

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t-분포 (표본의 크기가 작은 경우)

모집단의 분산을 모르는 경우, 표본의 크기가 작으면 (보통 30 미만) t-분포를 사용하여 모평균의 신뢰구간을 계산합니다. t-분포는 자유도(n-1)에 따라 모양이 달라지는 분포입니다.

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정규분포 (모집단의 분산을 아는 경우)

모집단의 분산을 알고 있고, 표본의 크기가 작더라도 모집단이 정규분포를 따르는 경우, 정규분포를 이용하여 모평균의 신뢰구간을 계산합니다.

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t-분포 (모집단의 분산을 모르는 경우)

모집단의 분포가 정규분포를 따르고, 모분산을 모르는 경우, 표본의 크기가 작더라도 t-분포를 사용하여 모평균의 신뢰구간을 계산합니다. t-분포는 모집단의 분산을 모를 때 사용하는 분포로, 자유도(n-1)에 따라 모양이 달라집니다.

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모평균의 신뢰구간

모평균의 신뢰구간은 모집단의 평균을 포함할 가능성이 높은 범위를 나타냅니다. 예를 들어, 95% 신뢰구간은 100번의 표본 추출 중 95번은 모평균이 신뢰구간 안에 포함될 것으로 예상됩니다.

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신뢰구간의 해석

신뢰구간의 의미는 신뢰구간이 모집단의 평균을 포함할 확률이 아닙니다. 신뢰구간은 표본을 반복적으로 추출했을 때, 그 중 몇 퍼센트가 모평균을 포함할 가능성이 있는지를 나타냅니다.

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모평균의 신뢰구간 (표본의 크기가 큰 경우)

모집단의 분산을 모르는 경우, 표본의 크기가 충분히 크면 (보통 30 이상) 모평균의 신뢰구간은 표본 평균을 중심으로 z-값과 표본 표준오차를 곱한 값을 더하거나 빼서 계산합니다.

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모평균의 신뢰구간 (표본의 크기가 작은 경우)

모집단의 분산을 모르는 경우, 표본의 크기가 작으면 (보통 30 미만) 모평균의 신뢰구간은 표본 평균을 중심으로 t-값과 표본 표준오차를 곱한 값을 더하거나 빼서 계산합니다.

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모평균의 신뢰구간 (모집단의 분산을 아는 경우)

모집단의 분산을 알고 있고, 표본의 크기가 작더라도 모집단이 정규분포를 따르는 경우, 모평균의 신뢰구간은 표본 평균을 중심으로 z-값과 모집단 표준오차를 곱한 값을 더하거나 빼서 계산합니다.

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X > c

검정통계량이 임계값보다 크면 귀무가설을 기각하는 결정을 내리는 것입니다. 검정통계량은 데이터에서 계산되는 값이고, 임계값은 유의수준과 검정통계량의 분포에서 결정되는 값입니다.

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제1종 오류

제1종 오류는 실제로 귀무가설이 참일 때 귀무가설을 기각하는 오류입니다. 즉, 귀무가설이 참인데도 불구하고 귀무가설을 기각하는 잘못을 저지르는 것입니다.

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제2종 오류

제2종 오류는 실제로 귀무가설이 거짓일 때 귀무가설을 기각하지 못하는 오류입니다. 즉, 귀무가설이 거짓인데도 불구하고 귀무가설을 기각하지 못하는 잘못을 저지르는 것입니다.

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𝛼 (알파)

제1종 오류를 범할 확률을 의미합니다. 즉, 귀무가설이 참일 때, 귀무가설을 기각하는 확률입니다.

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𝛽 (베타)

제2종 오류를 범할 확률을 의미합니다. 즉, 귀무가설이 거짓일 때, 귀무가설을 기각하지 못하는 확률입니다.

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유의확률 (p-value)

관측된 검정통계량이 얼마나 드문지, 즉 귀무가설이 참이라고 가정했을 때 관측된 결과를 얻을 확률을 나타냅니다. p-value가 작을수록 귀무가설이 거짓일 가능성이 높아집니다.

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유의수준 (𝛼)

연구자가 제1종 오류를 범할 확률의 최대 허용치를 의미합니다. 즉, 연구자가 귀무가설이 참인데도 불구하고 귀무가설을 기각하는 오류를 범할 위험을 얼마나 감수할지 정하는 수치입니다.

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검정력

귀무가설이 거짓일 때 귀무가설을 기각할 확률을 의미합니다. 즉, 실제로 귀무가설이 거짓인 상황에서 귀무가설을 정확하게 기각할 확률입니다.

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단측검정

대립가설의 내용이 크다 또는 작다 등의 한쪽 방향으로만 서술되는 검정입니다.

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양측검정

대립가설의 내용이 같지 않다 또는 차이가 있다 등의 양쪽 방향으로 서술되는 검정입니다.

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Study Notes

기초 통계학 2

  • 기초 통계학 2 강의 자료는 무단 복제 및 배포를 금합니다.
  • 강의 자료의 저작권은 강사에게 있습니다.
  • 강의 내용은 표본 분포를 통한 통계적 추론, 정규 모집단에서 표본 평균의 표본 분포, 중심 극한 정리, 모평균의 점추정, 모평균의 구간추정, 통계적 가설 검정 등을 다룹니다.
  • 자료의 내용은 각 페이지의 내용을 요약한 것입니다.

표본 분포를 통한 통계적 추론

  • 모집단의 특성을 추론하기 위해 표본을 사용합니다.
  • 표본의 통계량(평균, 분산 등)을 통해 모집단의 모수를 추정합니다.
  • 표본 통계량의 분포를 표본 분포라고 합니다.
  • 표본 분포를 통해 모집단의 모수를 추정하고, 추정의 신뢰도를 평가합니다.

정규 모집단에서 표본 평균의 표본 분포

  • 정규분포에서 표본 추출 시 표본 평균의 분포는 또한 정규분포를 따릅니다.
  • 분포의 평균은 모집단 평균과 같고, 분포의 표준편차는 모집단 표준편차를 표본 크기의 제곱근으로 나눈 값입니다.

중심 극한 정리

  • 모집단의 분포가 어떤 분포이든 간에, 표본 크기가 충분히 클 때 표본 평균의 분포는 근사적으로 정규분포를 따릅니다.
  • 이러한 성질을 중심 극한 정리라고 합니다.
  • 표본 크기가 커질수록 표본 평균의 분포는 정규분포에 가까워진다는 특징이 있습니다.

모평균의 점추정

  • 표본 평균을 사용하여 모평균을 추정하는 방법.
  • 점추정량은 표본 평균으로 표본 평균은 불편추정량

모평균의 구간추정

  • 모집단 평균의 값을 신뢰도 있는 구간으로 추정합니다.

  • 구간은 신뢰구간이라고 합니다.

  • 신뢰구간은 표본 평균, 표준오차, 신뢰도 수준에 따라 달라집니다.

  • 모분산이 알려지고 표본이 충분히 크면 표준정규분포를 이용해서 모평균의 신뢰구간을 구할 수 있습니다.

  • 모분산이 알려지지 않았고 표본이 충분히 크면 t 분포를 이용하여 모평균의 신뢰구간을 구할 수 있습니다.

  • 표본크기가 작고 모분산이 알려지지 않았다면 t 분포를 사용해야 합니다.

통계적 가설 검정

  • 어떤 주장이나 가설에 대한 진실성을 검증하기 위해 수행하는 통계적 절차.
  • 귀무가설과 대립가설을 설정합니다.
  • 표본 관측값 및 검정 통계량을 토대로 가설을 채택하거나 기각합니다.

가설 검정의 종류

  • 단측 검정: 변화의 방향을 특정 방향으로 예측하는 경우
  • 양측 검정: 변화의 방향을 특정하지 않고 변화가 있는지 없는지 여부만 예측하는 경우

검정력

  • 귀무가설이 거짓일 때 귀무가설을 기각할 확률을 의미합니다.
  • 검정력 값이 높을수록 가설 검정의 신뢰도가 높습니다.

제 1 종 오류와 제 2 종 오류

  • 제 1 종 오류: 귀무가설이 참인데도 기각하는 경우
  • 제 2 종 오류: 귀무가설이 거짓인데도 기각하지 않는 경우.
  • 유의수준과 유의확률의 개념

검정 통계량

  • 표본으로부터 구한 통계량으로, 귀무가설 하에서의 기대값과 비교하여 귀무가설을 채택하거나 기각합니다.
  • t 검정, z 검정과 같은 다양한 검정 통계량 존재.

신뢰도 수준

  • 구간추정에서 모평균이 신뢰구간에 포함될 확률을 의미합니다.
  • 95% 신뢰구간은 모평균이 구간에 있을 확률이 95%라는 뜻입니다.

유의 확률

  • 귀무가설이 참이라고 가정했을 때, 관측된 결과(또는 그보다 극단적인 결과)가 나타날 가능성을 나타냅니다.
  • 이 확률이 작으면 귀무가설을 기각하라고 판단할 수 있습니다.

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