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r:sampling_distribution

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r:sampling_distribution [2026/03/22 23:22] hkimscilr:sampling_distribution [2026/03/24 10:17] (current) hkimscil
Line 62: Line 62:
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
-pnorm +===== pnorm ===== 
 + 
 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP column half> <WRAP column half>
Line 182: Line 183:
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
-z score, 표준점수 +===== z score, 표준점수 ===== 
 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP column half> <WRAP column half>
Line 260: Line 262:
  
 ---- ----
-qnorm + 
 +===== qnorm =====
 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP column half> <WRAP column half>
Line 369: Line 372:
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
- 
 ---- ----
-distribution of sample means + 
 +<code> 
 +pnorm(110, 100, 10, lower.tail = F)  
 +pnorm((110-100)/10, lower.tail = F) 
 +pnorm(1, lower.tail = F) 
 +1-pnorm(1) 
 +pnorm(-1) 
 + 
 +1-(pnorm(-1)*2) 
 +</code> 
 +===== distribution of sample means ===== 
 + 
 아래는 모두 같은 의미이다.  아래는 모두 같은 의미이다. 
   * distribution of sample means   * distribution of sample means
Line 465: Line 478:
 <code> <code>
 > mean(means) > mean(means)
-[1] 99.99912+[1] 100.0025
 > sd(means) > sd(means)
-[1] 3.164792+[1] 3.167479
 > var(means) > var(means)
-[1] 10.01591+[1] 10.03292
 </code> </code>
   * 위와 같다. 이 값은 샘플평균들의 평균이 무엇인가와 (mean(means))   * 위와 같다. 이 값은 샘플평균들의 평균이 무엇인가와 (mean(means))
Line 697: Line 710:
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
 +
 +===== Hypothesis test =====
  
 <WRAP group> <WRAP group>
Line 777: Line 792:
  
 <code> <code>
-2 * pnorm(m.sample.i.gotmean(p1), sd(means), lower.tail = F) +> (m.sample.i.got mean(p1))/se.z 
-[1] 0.13371 +         [,1] 
-> (m.sample.i.got - mean(p1))/sd(means) +[1,] 1.494165 
-[1] 1.499631 +> z.score <- (m.sample.i.got - mean(p1))/se.z
-> z.score <- (m.sample.i.got - mean(p1))/sd(means)+
 > pnorm(z.score, lower.tail = FALSE) > pnorm(z.score, lower.tail = FALSE)
-[1] 0.06685502+           [,1
 +[1,] 0.06756624
 > 2 * pnorm(z.score, lower.tail = FALSE) > 2 * pnorm(z.score, lower.tail = FALSE)
-[1] 0.13371 +          [,1
-+[1,] 0.1351325
 </code> </code>
   * 위처럼 z score를 구해서 pnorm으로 probability를 보는 것을 z-test 라고 한다.    * 위처럼 z score를 구해서 pnorm으로 probability를 보는 것을 z-test 라고 한다. 
Line 792: Line 807:
 </WRAP> </WRAP>
 ---- ----
-Last one . . . Important +
 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP column half> <WRAP column half>
Line 875: Line 890:
  
 이 probability level이 어느정도나 작아야 이 샘플이 p1에서 나오지 않고 p2에서 나왔다고 판단할 수 있을까? 관습적으로 5/100를 기준으로 해서 이 범위보다 작게 되면 p1의 모집단에서 나온 샘플이 아닌 것으로 판단하게 된다. 이 논리에 따라서, (평균을 107.9235 값을 갖는)이 샘플은, p1에서 나오기 힘든 샘플이라고 판단 된다.  이 probability level이 어느정도나 작아야 이 샘플이 p1에서 나오지 않고 p2에서 나왔다고 판단할 수 있을까? 관습적으로 5/100를 기준으로 해서 이 범위보다 작게 되면 p1의 모집단에서 나온 샘플이 아닌 것으로 판단하게 된다. 이 논리에 따라서, (평균을 107.9235 값을 갖는)이 샘플은, p1에서 나오기 힘든 샘플이라고 판단 된다. 
 +
 +  * R에는 z-test 펑션이 없다. 현실에서는 전체 모집단의 평균을 알고 있는 경우는 많지만 표준편차까지 알고 있는 경우는 많지 않다. 그래서 많이 쓰이지 않는 편이다. 
 +  * 모집단의 평균과 표준편차를 알고 있다고 하면, 우리는 R에서 z test를 하는 절차는 
 +  * n = n 일 경우의 샘플링분포에서 se 를 구한다
 +    * se = sigma / sqrt(n)
 +  * 테스트할 점수의 z score를 구한다.
 +    * diff = test.score - mean.of.population
 +    * z.score = diff / se 
 +  * z score 보다 큰 점수나 -z score 보다 작은 점수가 나올 확률를 위의 샘플링 분포에 구한다.
 +    * p.value = 2 * pnorm(z.score, lower.tail=F)
 +  * z.score와 p.vallue로 테스트점수가 모집단에서 나왔는지 나올 수 없는지 (나오기 어려운지를) 판단한다.
 {{:r:pasted:20250910-135442.png?400}} {{:r:pasted:20250910-135442.png?400}}
  
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 <WRAP half column> <WRAP half column>
 [[:t-test]] 중에서 2번째 케이스 [[:t-test]] 중에서 2번째 케이스
 +  * 모집단의 평균은 알지만 표준편차 정보는 없는 경우이다. 
 +  * 똑같은 논리로 생각을 해서 모집단의 샘플링분포를 (distribution of sample means) 머리에 두고
 +  * se값을 구한다. 이 때의 se 값은 
 +    * ''se.cal <- sqrt( s^2/n )''값으로 구한다. 
 +    * sigma 대신에 s를 사용한 것에 주목
 +  * z.score에 해당하는 t.score를 구한다. 
 +    * 테스트점수와 모집단 평균의 차이를 구한 후 (''diff = test.score - mean(p1)'')
 +    * se.cal 값으로 나눠준다. 
 +    * ''t.cal <- diff / se.cal''
 +  * t.cal 값 이상, 반대편 점수의 이하가 나올 확률을 구한다. 
 +    * 이 때, 모집단의 표준편차를 사용해서 z.score를 구하지 않았으므로 
 +    * 그리고, 이 probability는 샘플의 크기 n에 영향을 받으므로 n의 크기에 따라서 변화하는 probability distribution을 사용한다. 
 +      * p.value <- pt(t.score, df=n-1, lower.tail=F) * 2
 +  * t.cal과 p.value로 테스트점수가 나올 가능성을 판단하여 가설을 기각하거나 채택한다 (검증한다). 
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
  
 <WRAP group> <WRAP group>
 +[[:types of error]]
 +[[:hypothesis testing]]
 +
 <WRAP half column> <WRAP half column>
 <code> <code>
Line 1016: Line 1059:
 </WRAP> </WRAP>
  
-====== e.g.1 ====== 
-위에서 p2의 parameter에 대해서 잘 모른다는 점에 주목하라. 그리고 아래 시나리오를 상상하라.  
  
-  - 어느 한 모집단의 IQ 평균이 100 이고 표준편차가 10 임을 알고 있다. 확률과통계 교수는 머리가 좋아지는 약을 개발하여 이를 팔아보려고 하고 있다. 이를 위해서 확통교수는 25명의 학생에게 머리가 좋아지는 약을 복용하도록 한 후에 IQ를 측정하였다. 그런데, 그 IQ 평균이 106.45 이다. 이 점수를 가지고 약의 효과가 있는지 검증을 해보력고 한다.  
-  - 똑 같은 경우이지만 모집단의 평균을 100으로 추정하고 있지 표준편차는 모르는 상태이다. 그런데, 25명에게 약을 복용시키고 IQ를 측정하니 점수가 105.50이 나왔고, 표준편차는 9.4였다. 이 점수로 약의 효과가 있었는지 검증을 하려 한다.  
 ====== R script and output ====== ====== R script and output ======
 <tabbox rs01> <tabbox rs01>
Line 2319: Line 2358:
 </tabbox> </tabbox>
  
 +====== exercise.1 ======
 +위에서 p2의 parameter에 대해서 잘 모른다는 점에 주목하라. 그리고 아래 시나리오를 상상하라. 
 +
 +  - 어느 한 모집단의 IQ 평균이 100 이고 표준편차가 10 임을 알고 있다. 확률과통계 교수는 머리가 좋아지는 약을 개발하여 이를 팔아보려고 하고 있다. 이를 위해서 확통교수는 25명의 학생에게 머리가 좋아지는 약을 복용하도록 한 후에 IQ를 측정하였다. 그런데, 그 IQ 평균이 106.45 이다. 이 점수를 가지고 약의 효과가 있는지 검증을 해보력고 한다. 
 +  - 똑 같은 경우이지만 모집단의 평균을 100으로 추정하고 있지 표준편차는 모르는 상태이다. 그런데, 25명에게 약을 복용시키고 IQ를 측정하니 점수가 105.50이 나왔고, 표준편차는 9.4였다. 이 점수로 약의 효과가 있었는지 검증을 하려 한다. 
r/sampling_distribution.1774221749.txt.gz · Last modified: by hkimscil

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