全数調査と標本調査・母集団の推定
ゾウ先生標本にかたよりがあると推定がずれる。無作為に選ぶことがいちばん大事だよ。
30秒でつかむ
- 対象の全部を調べる調査を全数調査、一部(標本)を取り出して調べる調査を標本調査という。
- 標本調査では、標本の中の割合から、調査の対象全体(母集団)の傾向を推定する。
- 正しく推定するには、かたよりのない無作為抽出で標本を選ぶことが欠かせない。
詳しく
考え方
対象の全部を調べる調査を全数調査、対象の一部(標本)を取り出して調べる調査を標本調査という。
標本調査では、調べたい対象全体を母集団という。標本の中の割合がそのまま母集団にも当てはまると考えて、母集団全体の数を推定する。
推定する数=母集団の大きさ×(標本の中の、知りたいものの数÷標本の大きさ)で求められる。
例題
例題:工場で作った製品3000個から、無作為に50個を取り出して検査すると、不良品が2個あった。3000個の中の不良品の個数を推定しよう。
標本50個の中で、不良品の割合は2/50。この割合が3000個全体でも同じと考える。
3000×2/50=120個と推定できる。全部を検査しなくても、おおよその数がわかる。
なぜそうなるか
製品をすべて検査すると壊れてしまう場合や、有権者全員に聞くのに時間がかかりすぎる場合など、全数調査が難しい場面は多い。そこで標本調査が使われる。
ただし、標本の選び方にかたよりがあると、推定した結果が実際の母集団とずれてしまう。かたよりなく選ぶ無作為抽出が重要になる理由はここにある。
標本調査による推定は、正確な値を1つに決めるものではなく、「およそこれくらい」という見積もりであることも理解しておく。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/math/sampling-survey/?from=print#quiz
ある工場で作った製品3000個から、無作為に50個を取り出して検査すると、不良品が2個あった。3000個の中には、不良品がおよそ何個あると推定できるか。数字で答えよう。
答え:____________
正解:120
標本の中の不良品の割合は50個中2個。3000個全体でも同じ割合と考えると、3000×2/50=120個と推定できる。次のうち、標本調査が適しているものはどれか。
- ◯ ある生徒1人の身長の記録
- ◯ 工場で作る大量の製品の品質検査
- ◯ 学校の1クラスの出席確認
- ◯ 教室の人数を数えること
正解:工場で作る大量の製品の品質検査
工場の大量生産品をすべて検査するのは時間や費用がかかりすぎる。一部を無作為に取り出して調べる標本調査が適している。袋の中に豆が500粒入っている。無作為に20粒取り出すと、白い豆が8粒あった。袋の中には、白い豆がおよそ何粒あると推定できるか。数字で答えよう。
答え:____________
正解:200
標本の中の白い豆の割合は20粒中8粒。500粒全体でも同じ割合と考えると、500×8/20=200粒と推定できる。標本調査で、母集団の傾向を正しく推定するために大切なことはどれか。
- ◯ できるだけ少ない標本を使うこと
- ◯ 標本の数を母集団と同じにすること
- ◯ 知っている人だけに聞くこと
- ◯ かたよりのない無作為抽出を行うこと
正解:かたよりのない無作為抽出を行うこと
標本にかたよりがあると、推定した結果が実際の母集団からずれてしまう。かたよりのない無作為抽出が欠かせない。国勢調査のように、対象の全部を調べる調査を何というか。
- ◯ 全数調査
- ◯ 標本調査
- ◯ 母集団調査
- ◯ 無作為抽出
正解:全数調査
対象全部を調べる調査を全数調査という。これに対し、一部を取り出して調べる調査を標本調査という。
単元のポイント
- 全数調査 対象の全部を調べる調査。国勢調査などが例
- 標本調査 対象の一部(標本)を調べて、全体の傾向を推定する調査
- 母集団 標本調査で傾向を知りたい対象全体
- 無作為抽出 かたよりなく標本を選び出すこと