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第44回 統計と確率

学習内容

統計

平均値 / 中央値(メジアン) / 最頻値(モード) / 範囲(レンジ) / 標準偏差

確率

確率計算の基礎

重要ポイント

正規分布の場合は平均値±標準偏差の範囲に約7割のデータが集中する

両方が同時に成立する場合は2つの確率を掛け合わせる

どちらかしか成立しない場合は2つの確率を足し合わせる

練習問題1

ある工場で大量に生産されている製品の重量の分布は,平均が5.2kg,標準偏差が0.1kgの正規分布であった。5.0kg未満の製品は,社内検査で不合格とされる。生産された製品の不合格品の割合は約何%か。(FE_H19春_問8)

ア 0.159

イ 0.6

ウ 2.3

エ 6.7

正解 ウ

まず,問題文にある表とグラフの見方を説明します。

グラフは平均を中心とした左右対称の正規分布のグラフです。平均からμ以上の部分にあるデータがP(網掛け部分)であることを確認してください。

表はμ以上のPの割合が一覧になっています。たとえば,μが0.0のときPは0.500となっていますが,これはμが平均から0.0離れた,つまりμが平均と同じ位置にある場合ということですが,Pの割合は0.500,つまり50%ということです。μの位置が平均と同じ位置にあれば正規分布のグラフの半分がPになる訳ですから,データの割合は50%であるというのは当然のことだと思います。

続けて表を見ていくと,μが1.0のときのPは0.159となっています。これは平均から1.0離れたときのPの割合が0.159つまり,15.9%という意味です。

さて,ここで問題になるのがμが1.0,μが2.0の指す意味が何なのかということです。

これは,問題文にある標準偏差1個分の0.1kgが1.0で,標準偏差2個分の0.2kgであれば2.0という意味になっています。

つまり,平均の5.2kgから0.2kg離れた5.0kg未満のPの割合は,標準偏差2個分の2.0から0.023(2.3%)と読取ることができます。なお,この問題を考えるときだけは,以上以下,未満の違いは意識しないようにしてください(^^;

練習問題2

A高校,B高校の生徒各200名を対象に,ある試験の得点の統計をとったところ,表のような正規分布で近似できることが分かった。この結果の分析に関する記述のうち,適切なものはどれか。(AD_H14春_問74)

ア 50点から70点までの得点者は,A高校,B高校ともに同数である。

イ 55点から65点までの得点者は,A高校の方が多い。

ウ 65点以上の得点者は,B高校よりA高校の方が多い。

エ B高校では,70点以上の得点者はいない。

正解 イ

A高校とB高校の平均点は同じですが,標準偏差に違いがあります。

A高校は60点(平均)±5点(標準偏差)の範囲に約70%の生徒が集中しています。つまり,200名の約70%ですから140名が55点〜65点に収まっていることになります。

B高校は60点(平均)±10点(標準偏差)の範囲に約70%の生徒が集中しています。つまり,140名が50点〜70点に収まっていることになります。

A高校は55点〜65点が140名で,B高校は,50点〜70点が140名なので,55点〜65点の得点者が多いのは,A高校で間違いありませんね。よって,イが正解です。

ちなみにアは,50点〜70点の人数はB高校が140名いるのに対し,A高校は55点〜65点だけで既に140名いますので,流石に同数ということはないでしょう。

ウは,A高校は55点〜65点が140名とするとそれ以外が60名です。下と上で半分ずついるとすると,65点以上は30名です。B高校は70点以上が30名ですので,65点〜70点も数名いるとすると,B高校の方が多いはずです。

エはいうまでもなく,いないとは言い切れないので間違いです。

この問題についても,以上以下,未満の違いはあまり考えないでください。(^^;

練習問題3

白玉4個,赤玉5個が入っている袋から玉を1個取り出し,それを元に戻さないで続けてもう1個取り出すとき,2個とも赤である確率は幾らか。(FE_H19秋_問6)

ア 1/6

イ 16/81

ウ 25/81

エ 5/18

正解 エ

まず,白玉4個と赤玉5個の合計9個の玉のうち,1個取り出して赤玉である確率は,5/9ですね。

続けて,もう1個取り出して赤玉である確率ですが,赤玉を1個取り出した後なので,今度は白玉4個と赤玉4個の合計8個の玉から取り出すと考えてください。ですから赤玉である確率は,4/8ですね。

最後のこれを掛け合わせて,

(5/9)×(4/8)=20/72=5/18

となって,エが正解です。

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