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全数(ぜんすう)調査(ちょうさ)と標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)・母集団(ぼしゅうだん)の推定(すいてい)

ゾウ先生標本(ひょうほん)にかたよりがあると推定(すいてい)がずれる。無作為(むさくい)に選(えら)ぶことがいちばん大事(だいじ)だよ。

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  1. 対象(たいしょう)の全部(ぜんぶ)を調(しら)べる調査(ちょうさ)を全数(ぜんすう)調査(ちょうさ)、一部(いちぶ)(標本(ひょうほん))を取(と)り出(だ)して調(しら)べる調査(ちょうさ)を標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)という。
  2. 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)では、標本(ひょうほん)の中(なか)の割合(わりあい)から、調査(ちょうさ)の対象(たいしょう)全体(ぜんたい)(母集団(ぼしゅうだん))の傾向(けいこう)を推定(すいてい)する。
  3. 正(ただ)しく推定(すいてい)するには、かたよりのない無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ)で標本(ひょうほん)を選(えら)ぶことが欠(か)かせない。

詳しく

考(かんが)え方(かた)

対象(たいしょう)の全部(ぜんぶ)を調(しら)べる調査(ちょうさ)を全数(ぜんすう)調査(ちょうさ)、対象(たいしょう)の一部(いちぶ)(標本(ひょうほん))を取(と)り出(だ)して調(しら)べる調査(ちょうさ)を標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)という。

標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)では、調(しら)べたい対象(たいしょう)全体(ぜんたい)を母集団(ぼしゅうだん)という。標本(ひょうほん)の中(なか)の割合(わりあい)がそのまま母集団(ぼしゅうだん)にも当(あ)てはまると考(かんが)えて、母集団(ぼしゅうだん)全体(ぜんたい)の数(かず)を推定(すいてい)する。

推定(すいてい)する数(かず)=母集団(ぼしゅうだん)の大(おお)きさ×(標本(ひょうほん)の中(なか)の、知(し)りたいものの数(かず)÷標本(ひょうほん)の大(おお)きさ)で求(もと)められる。

全数調査と標本調査の違い。標本調査は対象の一部だけを調べるAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例題(れいだい)

例題(れいだい):工場(こうじょう)で作(つく)った製品(せいひん)3000個(こ)から、無作為(むさくい)に50個(こ)を取(と)り出(だ)して検査(けんさ)すると、不(ふ)良品(りょうひん)が2個(こ)あった。3000個(こ)の中(なか)の不(ふ)良品(りょうひん)の個数(こすう)を推定(すいてい)しよう。

標本(ひょうほん)50個(こ)の中(なか)で、不(ふ)良品(りょうひん)の割合(わりあい)は2/50。この割合(わりあい)が3000個(こ)全体(ぜんたい)でも同(おな)じと考(かんが)える。

3000×2/50=120個(こ)と推定(すいてい)できる。全部(ぜんぶ)を検査(けんさ)しなくても、おおよその数(かず)がわかる。

標本の割合から、母集団全体の不良品の数を推定するAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

製品(せいひん)をすべて検査(けんさ)すると壊(こわ)れてしまう場合(ばあい)や、有権者(ゆうけんしゃ)全員(ぜんいん)に聞(き)くのに時間(じかん)がかかりすぎる場合(ばあい)など、全数(ぜんすう)調査(ちょうさ)が難(むずか)しい場面(ばめん)は多(おお)い。そこで標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)が使(つか)われる。

ただし、標本(ひょうほん)の選(えら)び方(かた)にかたよりがあると、推定(すいてい)した結果(けっか)が実際(じっさい)の母集団(ぼしゅうだん)とずれてしまう。かたよりなく選(えら)ぶ無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ)が重要(じゅうよう)になる理由(りゆう)はここにある。

標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)による推定(すいてい)は、正確(せいかく)な値(ね)を1つに決(き)めるものではなく、「およそこれくらい」という見積(みつ)もりであることも理解(りかい)しておく。

確認問題

問題 1 / 5ある工場(こうじょう)で作(つく)った製品(せいひん)3000個(こ)から、無作為(むさくい)に50個(こ)を取(と)り出(だ)して検査(けんさ)すると、不(ふ)良品(りょうひん)が2個(こ)あった。3000個(こ)の中(なか)には、不(ふ)良品(りょうひん)がおよそ何個(なんこ)あると推定(すいてい)できるか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

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

  1. ある工場(こうじょう)で作(つく)った製品(せいひん)3000個(こ)から、無作為(むさくい)に50個(こ)を取(と)り出(だ)して検査(けんさ)すると、不(ふ)良品(りょうひん)が2個(こ)あった。3000個(こ)の中(なか)には、不(ふ)良品(りょうひん)がおよそ何個(なんこ)あると推定(すいてい)できるか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:120
    標本(ひょうほん)の中(なか)の不(ふ)良品(りょうひん)の割合(わりあい)は50個中(こちゅう)2個(こ)。3000個(こ)全体(ぜんたい)でも同(おな)じ割合(わりあい)と考(かんが)えると、3000×2/50=120個(こ)と推定(すいてい)できる。

  2. 次(つぎ)のうち、標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)が適(てき)しているものはどれか。

    • ◯ ある生徒(せいと)1人(ひとり)の身長(しんちょう)の記録(きろく)
    • ◯ 工場(こうじょう)で作(つく)る大量(たいりょう)の製品(せいひん)の品質(ひんしつ)検査(けんさ)
    • ◯ 学校(がっこう)の1クラスの出席(しゅっせき)確認(かくにん)
    • ◯ 教室(きょうしつ)の人数(にんずう)を数(かぞ)えること

    正解:工場で作る大量の製品の品質検査
    工場(こうじょう)の大量(たいりょう)生産品(せいさんひん)をすべて検査(けんさ)するのは時間(じかん)や費用(ひよう)がかかりすぎる。一部(いちぶ)を無作為(むさくい)に取(と)り出(だ)して調(しら)べる標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)が適(てき)している。

  3. 袋(ふくろ)の中(なか)に豆(まめ)が500粒(つぶ)入(はい)っている。無作為(むさくい)に20粒(つぶ)取(と)り出(だ)すと、白(しろ)い豆(まめ)が8粒(つぶ)あった。袋(ふくろ)の中(なか)には、白(しろ)い豆(まめ)がおよそ何粒(なんつぶ)あると推定(すいてい)できるか。数字(すうじ)で答(こた)えよう。

    答え:____________

    正解:200
    標本(ひょうほん)の中(なか)の白(しろ)い豆(まめ)の割合(わりあい)は20粒中(つぶちゅう)8粒(つぶ)。500粒(つぶ)全体(ぜんたい)でも同(おな)じ割合(わりあい)と考(かんが)えると、500×8/20=200粒(つぶ)と推定(すいてい)できる。

  4. 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)で、母集団(ぼしゅうだん)の傾向(けいこう)を正(ただ)しく推定(すいてい)するために大切(たいせつ)なことはどれか。

    • ◯ できるだけ少(すく)ない標本(ひょうほん)を使(つか)うこと
    • ◯ 標本(ひょうほん)の数(かず)を母集団(ぼしゅうだん)と同(おな)じにすること
    • ◯ 知(し)っている人(ひと)だけに聞(き)くこと
    • ◯ かたよりのない無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ)を行(おこな)うこと

    正解:かたよりのない無作為抽出を行うこと
    標本(ひょうほん)にかたよりがあると、推定(すいてい)した結果(けっか)が実際(じっさい)の母集団(ぼしゅうだん)からずれてしまう。かたよりのない無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ)が欠(か)かせない。

  5. 国勢調査(こくせいちょうさ)のように、対象(たいしょう)の全部(ぜんぶ)を調(しら)べる調査(ちょうさ)を何(なん)というか。

    • ◯ 全数(ぜんすう)調査(ちょうさ)
    • ◯ 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)
    • ◯ 母集団(ぼしゅうだん)調査(ちょうさ)
    • ◯ 無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ)

    正解:全数調査
    対象(たいしょう)全部(ぜんぶ)を調(しら)べる調査(ちょうさ)を全数(ぜんすう)調査(ちょうさ)という。これに対(たい)し、一部(いちぶ)を取(と)り出(だ)して調(しら)べる調査(ちょうさ)を標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)という。

単元のポイント

  • 全数(ぜんすう)調査(ちょうさ) 対象(たいしょう)の全部(ぜんぶ)を調(しら)べる調査(ちょうさ)。国勢調査(こくせいちょうさ)などが例(れい)
  • 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ) 対象(たいしょう)の一部(いちぶ)(標本(ひょうほん))を調(しら)べて、全体(ぜんたい)の傾向(けいこう)を推定(すいてい)する調査(ちょうさ)
  • 母集団(ぼしゅうだん) 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)で傾向(けいこう)を知(し)りたい対象(たいしょう)全体(ぜんたい)
  • 無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ) かたよりなく標本(ひょうほん)を選(えら)び出(だ)すこと
問題を解く
単元のポイント
  • 全数(ぜんすう)調査(ちょうさ) 対象(たいしょう)の全部(ぜんぶ)を調(しら)べる調査(ちょうさ)。国勢調査(こくせいちょうさ)などが例(れい)
  • 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ) 対象(たいしょう)の一部(いちぶ)(標本(ひょうほん))を調(しら)べて、全体(ぜんたい)の傾向(けいこう)を推定(すいてい)する調査(ちょうさ)
  • 母集団(ぼしゅうだん) 標本(ひょうほん)調査(ちょうさ)で傾向(けいこう)を知(し)りたい対象(たいしょう)全体(ぜんたい)
  • 無作為(むさくい)抽出(ちゅうしゅつ) かたよりなく標本(ひょうほん)を選(えら)び出(だ)すこと