中学校・中3・データ・統計

標本調査の練習問題

標本から母集団の傾向を推定し、その限界が分かる。

考え方

全体の一部(標本)を調べて、全体(母集団)の傾向を推定できるようになります。顧客アンケート、視聴率、製品の抜き取り検査など、全部は調べられないときの判断の基本です。

全数調査・標本調査
対象をすべて調べるのが全数調査(国勢調査など)、一部を取り出して調べ、全体を推定するのが標本調査です。
母集団・標本
調べたい集団全体が母集団、そこから取り出して実際に調べた一部が標本です。
無作為に抽出する
くじ引きや乱数を使って、かたよりがないように標本を選ぶこと。

全部を調べると、時間や費用がかかりすぎたり、調べると製品が使えなくなったり(缶詰の中身の検査など)します。そこで一部(標本)だけを調べて、全体(母集団)の様子を推定します。

大事なのは選び方です。常連客だけ、自分から答えてくれた人だけを選ぶと、全体よりかたよった結果になります。無作為に選べば、標本での割合は母集団での割合に近くなります。

推定は「母集団の大きさ × 標本での割合」で求めます。会員 3,000 人から無作為に選んだ 120 人のうち 42 人が「利用したい」なら、割合は 42120=0.35\frac{42}{120} = 0.35 で、全体ではおよそ 3000×0.35=10503000 \times 0.35 = 1050 人と推定します。

推定した値は「およそ」の値で、実際とは多少ずれます。標本が小さいほどずれやすく、標本を大きくするとずれは小さくなる傾向があります。

60個の丸が10列6行に並び、そのうちばらばらの位置にある10個に色が付いている(無作為に選んだ標本)。標本(10人)母集団(60人)
60人の母集団から、くじ引きのようにかたよりなく10人(色の付いた点)を選んだ様子。この10人での割合を、60人全体の割合の見積もりに使います。

ポイント

標本での割合 =標本のうち当てはまる数標本の大きさ= \dfrac{\text{標本のうち当てはまる数}}{\text{標本の大きさ}}

母集団での推定値 = 母集団の大きさ × 標本での割合

標本は無作為に抽出する(かたよりのない選び方)

解き方の手順

  1. 母集団(全体)と標本(調べた一部)の大きさを確かめます。
  2. 標本の中で当てはまる割合(当てはまる数 ÷ 標本の大きさ)を求めます。
  3. 母集団の大きさに、その割合をかけます。
  4. 「およそ何人(何個)」と答え、標本の選び方にかたよりがないかも確かめます。

例

工場で作った部品 8,000 個から無作為に 200 個を選んで検査したところ、6 個が規格外でした。全体の規格外の部品は、およそ何個と推定できますか?

  1. 標本での割合: 6200=0.03\frac{6}{200} = 0.03
  2. 8000×0.03=2408000 \times 0.03 = 240
  3. 答え: およそ 240 個

見る

計算例

ある会員制サービスの会員 35,600 人から、無作為に 400 人を選んでアンケートをしたところ、318 人が新しいプランを「利用したい」と答えました。

会員数(母集団)
35,600人
アンケートの回答者(標本)
400人
「利用したい」と答えた人
318人

問い会員全体で「利用したい」と考えている人は、およそ何人と推定できますか?

途中の式

  1. 無作為に選んだ標本での割合は、母集団(会員全体)での割合とほぼ同じと考えます。
  2. 標本での割合: 318400\frac{318}{400}
  3. 35600×318400=2830235600 \times \frac{318}{400} = 28302 (人)
  4. (標本調査による推定なので、実際の人数とは多少ずれることがあります)

答え「利用したい」人の推定値は 28,302人

一緒にやる

小さく分けて、一緒に解く

1つずつ答えを確かめながら進みます。間違えても大丈夫です。

ある会員制サービスの会員 3,960 人から、無作為に 120 人を選んでアンケートをしたところ、81 人が新しいプランを「利用したい」と答えました。

会員全体で「利用したい」と考えている人は、およそ何人と推定できますか?

小さな問いに分けて、1つずつ一緒に進めます。

ステップ 1 / 3

全体の傾向を推定するための標本の選び方として、最も適切なものはどれですか?

自分でやる

練習問題

数字は毎回変わります。2〜3問続けて解けたら、次の単元や元のレッスンに進みましょう。

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学び直しマップ

前後の単元

分からないところがあったら前提まで戻り、分かったら使う先へ進みましょう。

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