기초통계

[통계학의 이해] 18. 모평균에 대한 가설검정3 - 모집단이 정규분포가 아닌 경우 #중심극한정리 - 예제

2023. 10. 4. 18:08

📌 본 포스팅은 통계교육원(https://sti.kostat.go.kr/)

 이러닝 교육과정  '통계학의 이해(2023)' 강의에 대한 복습 기록입니다.

 모든 내용은 강의 교안을 기준으로 작성했으며 원본 자료는 하단 통계교육원 - 교육과정 - 이러닝 - '통계학의 이해'  교육 수강을 통해 무료로 열람 가능하고 교육자료는 저작권자의 동의 없이 무단 복제 및 배포할 수 없습니다.


🎯 모평균에 대한 가설검정3

💡 모집단의 분포가 정규분포가 아닌경우


모집단의 분포가 정규분포가 아니라면?

표본의 크기가 큰 경우

모집단이 정규분포가 아닌 경우에는 '중심극한정리'를 이용하면 모평균에 대한 검정을 수행할 수 있다.

중심극한정리
평균이 μ 이고 분산이 σ² 인 임의이 모집단에서 뽑은 확률표본의 평균  Xbar의 분포는 표본의 크기가 크면
근사적으로 평균 μ, 분산 σ² /n인 정규분포를 따른다. 즉,

의 분포는 근사적으로 표준정규분포를 따른다.


 

중심극한정리에 의해 Xbar의 분포가 근사적으로 정규분포를 따르게 되기 때문에

모집단의 정규성이 가정되지 않아도 동일하게 검정을 진행할 수 있다.

소표본의 경우 모분산을 모를 때 σ의 추정값 s를 사용하게 되면서 

검정통계량

의 분포가 자유도 (n-1)인 t-분포를 따른다.

 

 

✔ 그러나 표본의 분포가 크면 t-분포가 Z분포에 가까워지기 때문에 대표본의 경우 Z분포로 검정이 가능하게 된다.


출처 : 통계교육원 - 이러닝 - 강의 '통계학의 이해' : 18차시 모평균에 대한 가설검정 - [예제]

검정통계량 z = -2.12

유의수준 α = 0.05 에서 기각역은 z < z-0.05 = -1.645 이므로

검정통계량은 기각역에 속한다.

 

∴ 유의수준 5%에서

귀무가설(진통효과가 나타나는 시간이 평균 30분이다)를 기각하고,

새로운 진통제의 진통효과가 나타나는 평균 시간이 30분 미만이라고 결론내릴 수 있다.