標本分散(s2)および不偏分散(v2)と母分散(σ2)との関係

 

標本分散()および不偏分散()と母分散()との関係は以下に示すように、自由度が小さいときはかなり母分散の推定値()となる標本分散あるいは不偏分散は母分散からかけ離れた値をとる可能性が高いので、なるべく標本の大きさは大きくする必要があります。望ましくは、少なくともであるように標本の大きさを選ぶ必要があります。下表と下図ではあるいはの比を95%の信頼区間で標示しています。

 

 これらの図表から明らかなように、標本の大きさがでもあるいはの食い違いが起こり得ます。その違いを程度にするには標本の大きさを程度まで大きくする必要があります。

 

φ=n-1

χ2(φ,1-α/2)

φ=n-1

s/σ=√[χ2(φ,1-α/2)/n]

φ=n-1

v/σ=√[χ2(φ,1-α/2)/φ]

1

0.000982

 

1

0.022159

 

 

1

0.031338

 

 

2

0.050636

 

2

0.129918

 

 

2

0.159116

 

 

3

0.215795

 

3

0.232269

 

 

3

0.268201

 

 

4

0.484419

 

4

0.311262

 

 

4

0.348001

 

 

5

0.831209

 

5

0.372203

 

 

5

0.407728

 

 

6

1.237342

 

6

0.420432

 

 

6

0.454119

 

 

7

1.689864

 

7

0.459601

 

 

7

0.491334

 

 

8

2.179725

 

8

0.49213

 

 

8

0.521982

 

 

9

2.700389

 

9

0.519653

 

 

9

0.547762

 

 

10

3.246963

 

10

0.543303

 

 

10

0.569821

 

 

11

3.815742

 

11

0.563896

 

 

11

0.58897

 

 

12

4.403778

 

12

0.582024

 

 

12

0.60579

 

 

13

5.008738

 

13

0.598136

 

 

13

0.620715

 

 

14

5.628724

 

14

0.612575

 

 

14

0.634075

 

 

15

6.262123

 

15

0.625606

 

 

15

0.646123

 

 

16

6.907664

 

16

0.637443

 

 

16

0.657061

 

 

17

7.564179

 

17

0.648253

 

 

17

0.667047

 

 

18

8.230737

 

18

0.658177

 

 

18

0.676212

 

 

19

8.906514

 

19

0.667327

 

 

19

0.684663

 

 

20

9.590772

 

20

0.675798

 

 

20

0.692487

 

 

21

10.28291

 

21

0.68367

 

 

21

0.699759

 

 

22

10.98233

 

22

0.691008

 

 

22

0.706539

 

 

23

11.68853

 

23

0.69787

 

 

23

0.712879

 

 

24

12.40115

 

24

0.704305

 

 

24

0.718828

 

 

25

13.11971

 

25

0.710355

 

 

25

0.724423

 

 

26

13.84388

 

26

0.716056

 

 

26

0.729696

 

 

27

14.57337

 

27

0.721441

 

 

27

0.73468

 

 

28

15.30785

 

28

0.726538

 

 

28

0.739398

 

 

29

16.04705

 

29

0.73137

 

 

29

0.743873

 

 

30

16.79076

 

30

0.73596

 

 

30

0.748126

 

 

31

17.53872

 

31

0.740328

 

 

31

0.752174

 

 

32

18.29079

 

32

0.744491

 

 

32

0.756034

 

 

33

19.04666

 

33

0.748462

 

 

33

0.759718

 

 

34

19.80624

 

34

0.752258

 

 

34

0.763241

 

 

35

20.56938

 

35

0.755891

 

 

35

0.766614

 

 

36

21.33587

 

36

0.759372

 

 

36

0.769846

 

 

37

22.10562

 

37

0.76271

 

 

37

0.772948

 

 

38

22.87849

 

38

0.765916

 

 

38

0.775929

 

 

39

23.6543

 

39

0.768998

 

 

39

0.778794

 

 

40

24.43306

 

40

0.771964

 

 

40

0.781554

 

 

41

25.21452

 

41

0.77482

 

 

41

0.784212

 

 

42

25.99866

 

42

0.777573

 

 

42

0.786775

 

 

43

26.78537

 

43

0.78023

 

 

43

0.78925

 

 

44

27.57454

 

44

0.782795

 

 

44

0.79164

 

 

45

28.36618

 

45

0.785274

 

 

45

0.793952

 

 

46

29.16002

 

46

0.787671

 

 

46

0.796187

 

 

47

29.95616

 

47

0.789992

 

 

47

0.798351

 

 

48

30.7545

 

48

0.792239

 

 

48

0.800449

 

 

49

31.55493

 

49

0.794417

 

 

49

0.802483

 

 

50

32.35738

 

50

0.796529

 

 

50

0.804455

 

 

1

5.023903

 

1

1.584914

 

 

1

2.241406

 

 

2

7.377779

 

2

1.568203

 

 

2

1.920648

 

 

3

9.348404

 

3

1.528758

 

 

3

1.765258

 

 

4

11.14326

 

4

1.492867

 

 

4

1.669076

 

 

5

12.83249

 

5

1.462446

 

 

5

1.602029

 

 

6

14.44935

 

6

1.43673

 

 

6

1.551846

 

 

7

16.01277

 

7

1.414778

 

 

7

1.512461

 

 

8

17.53454

 

8

1.395809

 

 

8

1.480479

 

 

9

19.02278

 

9

1.379231

 

 

9

1.453837

 

 

10

20.4832

 

10

1.364591

 

 

10

1.431195

 

 

11

21.92002

 

11

1.351543

 

 

11

1.411641

 

 

12

23.33666

 

12

1.339824

 

 

12

1.394533

 

 

13

24.73558

 

13

1.329221

 

 

13

1.379397

 

 

14

26.11893

 

14

1.319569

 

 

14

1.365884

 

 

15

27.48836

 

15

1.310734

 

 

15

1.35372

 

 

16

28.84532

 

16

1.302607

 

 

16

1.342696

 

 

17

30.19098

 

17

1.295097

 

 

17

1.332644

 

 

18

31.52641

 

18

1.288132

 

 

18

1.32343

 

 

19

32.85234

 

19

1.281646

 

 

19

1.314941

 

 

20

34.16958

 

20

1.275587

 

 

20

1.307088

 

 

21

35.47886

 

21

1.269912

 

 

21

1.299796

 

 

22

36.78068

 

22

1.264579

 

 

22

1.293

 

 

23

38.07561

 

23

1.259557

 

 

23

1.286647

 

 

24

39.36406

 

24

1.254816

 

 

24

1.280691

 

 

25

40.6465

 

25

1.250331

 

 

25

1.275092

 

 

26

41.92314

 

26

1.246077

 

 

26

1.269814

 

 

27

43.19452

 

27

1.242039

 

 

27

1.264831

 

 

28

44.46079

 

28

1.238197

 

 

28

1.260113

 

 

29

45.72228

 

29

1.234535

 

 

29

1.255639

 

 

30

46.97922

 

30

1.23104

 

 

30

1.251389

 

 

31

48.23192

 

31

1.2277

 

 

31

1.247345

 

 

32

49.48044

 

32

1.224503

 

 

32

1.243488

 

 

33

50.7251

 

33

1.22144

 

 

33

1.239808

 

 

34

51.96602

 

34

1.218501

 

 

34

1.23629

 

 

35

53.20331

 

35

1.215677

 

 

35

1.232921

 

 

36

54.43726

 

36

1.212962

 

 

36

1.229693

 

 

37

55.66798

 

37

1.21035

 

 

37

1.226597

 

 

38

56.89549

 

38

1.207832

 

 

38

1.223622

 

 

39

58.12005

 

39

1.205405

 

 

39

1.220761

 

 

40

59.34168

 

40

1.203062

 

 

40

1.218007

 

 

41

60.56055

 

41

1.200799

 

 

41

1.215355

 

 

42

61.77672

 

42

1.198611

 

 

42

1.212796

 

 

43

62.99031

 

43

1.196494

 

 

43

1.210327

 

 

44

64.20141

 

44

1.194445

 

 

44

1.207942

 

 

45

65.41013

 

45

1.192459

 

 

45

1.205636

 

 

46

66.61647

 

46

1.190534

 

 

46

1.203405

 

 

47

67.82064

 

47

1.188667

 

 

47

1.201246

 

 

48

69.02257

 

48

1.186855

 

 

48

1.199154

 

 

49

70.22236

 

49

1.185094

 

 

49

1.197125

 

 

50

71.42019

 

50

1.183383

 

 

50

1.195159

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

74.22188

 

100

0.857246

 

 

100

0.861521

 

 

100

129.5613

 

100

1.132601

 

 

100

1.13825

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

914.2572

 

1000

0.95569

 

 

1000

0.956168

 

 

1000

1089.531

 

1000

1.043284

 

 

1000

1.043806