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오늘은 확률과 통계, 통계적 추정1 (모평균의 추정)에 대한
쉽고 간단한 설명입니다.
표본평균을 이용하여 모평균이 어떻게 추정되는지 보시죠.

수학, 누구나 잘 할 수 있습니다.
-알고리즘 진카
(확통개념) 통계 공식 모음 / 블로그에서 한번에 보려면 클릭↓↓
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통계적 추정

위와 같이 생활 속에서 표본평균을 이용하여 모평균을 추정할 수. 있는 예를 찾아 설문 조사를 실시하고, ‘생활 속의 통계적 추정’. 이란 주제로 발표해 보자.

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Source: school.jbedu.kr

Date Published: 7/14/2021

View: 1779

통계적 추정에 관한 예비 수학교사들과 고등학생들의 오개념 …

문소영(2005)의「고등학교 수. 학과 교육과정에서 확률과 통계단원에 대한 인식 및 학습 실태분석연구」에서는 ‘교사들은 수업에서. 실생활 관련 소재가 다양하게 제시하고 …

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Source: www.koreascience.or.kr

Date Published: 6/2/2022

View: 1384

통계적추정

통계적 추정 135 … 통계 조사에서 조사 대상이 되는 집단 전체를 모집단이 … np^=75æ5, nq^=225æ5이므. 로 n의 값은 충분히 크다고 할. 수 있다. 실생활 …

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Source: viewpds.jihak.co.kr

Date Published: 6/24/2021

View: 7251

4.3 통계적 추정 제 4 장 통계적 추정과 가설검정

통계적 추론의 종류는. 표본을 이용하여 모집단의 미지의 모수를 예측하는 추정과 모집단에 대한 어떤 예상이나 추측의 타. 당성 여부를 확인하여 채택 또는 기각을 결정 …

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Source: contents.kocw.or.kr

Date Published: 8/23/2021

View: 8101

통계적 추정 – 표본비율 – Prezi

표본비율 : 모집단에서 임의추출한 표본 중에서 어떤 특성을 갖는 사건의 비율. 문제3>. 표본평균의 확률분포의 성질. 복원추출. 문제4>. 표본평균의 분포. 개념열기.

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Source: prezi.com

Date Published: 8/19/2021

View: 7951

[통계적 추정] 전수조사와 표본조사 – 한량 지아이의 수학 LIFE

지금은 잘 안되고 있는 것 같긴 합니다. 8. 부동산 탈세 방지를 위한 거래내역 조사. 기사에서도 종종 등장하죠. 통계 관련 용어들은 실생활에서 많이 …

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Source: ladyang86.tistory.com

Date Published: 12/18/2022

View: 8790

생활속의 통계분석 – Politics Strategy

그러므로 표본을 통한 표본평균과 표본분산을 통해 모집단의 모평균과 모분산을 추정하려고 노력하는 것이 그 목적중의 하나라고 할 수 있겠다.

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Source: hieonn.tistory.com

Date Published: 1/29/2022

View: 1062

생활속에필요한다양한통계를 편리하게이용하게되었습니다

생활속의 통계. 2007년 업무 계획. 국가기본통계의 다양성과 시의성 향상. 편리한 통계이용으로 활용 촉진. | 참고자료 |. 1. 통계청 작성통계 현황.

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Source: www.kostat.go.kr

Date Published: 3/22/2021

View: 5906

모평균의 추정에 관한 학생들의 오개념 분석 및 Geogebra 학습 …

통계적 추정은 계산보다 개념의 이해에, 수학보다 통계적 사고에 초점을 맞추어 … 있도록 다양한 실생활 문맥을 제시하고 각 학습내용이 끝날 때 마다 조별로 통계적 …

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Source: academic.naver.com

Date Published: 5/13/2021

View: 3317

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주제에 대한 기사 평가 통계적 추정 실생활

  • Author: classlive
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  • Date Published: 2019. 7. 15.
  • Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=8mbh4FUAX6M

[통계적 추정] 전수조사와 표본조사

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모집단과 표본에 대해 알아보기 전에 간단한 기본 개념부터 살펴봅시다.

1. 전수조사 : 통계 조사에서 조사의 대상이 되는 집단 전체를 빠짐없이 조사하는 방법.

2. 표본조사 : 조사의 대상이 되는 집단 중에서 일부만을 뽑아 조사하는 방법.

3. 모집단 : 조사의 대상이 되는 집단 전체

4. 표본 : 모집단 중에서 조사하기 위해 뽑은 일부분

5. 표본의 크기 : 표본을 이루는 대상의 개수

조사 시 가장 정확한 데이터를 얻기 위한 것은 당연히 전수조사입니다. 그러나 들어가는 비용과 시간, 그리고 통계 결과가 나오는 시기 등을 고려했을 때, 현실적으로 힘든 경우가 많기에, 꼭 전수조사를 해야 하는 상황이 아니라면 대부분 표본조사로 진행됩니다.

물론 중요한 사안들은 전수조사를 꼭 하죠. 그렇지만 그냥 일반적인 정보를 얻기 위한 사안들은 대부분 표본조사를 하기 때문에 전수조사를 반드시 해야만 하는 예시를 알고 있는 것이 좋습니다.

아래는 비용과 시간을 써서라도 반드시 정확한 정보가 필요하기 때문에 전수조사를 실시하는 것입니다.

1. 인구주택 총조사, 경제총조사와 같이 ‘총조사’라는 말이 포함되어 있다면 이는 전수조사입니다.

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=71330&cid=43667&categoryId=43667

5년에 한번씩 하는데다가 대부분 어른들이 조사원을 만나기 때문에 학생들은 존재자체를 잘 모르더라구요.;

2. 징병검사

: 군대 입영시 하는 신체검사+심리검사

군입대 할 때는 전원 다 신검 받는 거 아시죠? 세종시 20대 인구 중 몇 명을 뽑아서 걔네만 검사하고-이러지 않습니다.

3. 선거철에 발송하는 유권자 명부 조사

마찬가지죠. 투표권 행사 역시 전수조사로 이루어집니다. (투표는 매우 중요한 거니까요-)선거철에 오는 공보물을 받아보시면, 유권자들이 모두 상세하게 다 기록되어 있는 걸 알 수 있죠.

4. 아파트 단지 각 가구의 6월 한 달 전력 소비량 조사

역시나 필요하기 때문에 시간과 돈이 들더라도 반드시 전수조사 하는 내용입니다.

전력 소비량에 따라 관리비가 부과되는데,

아 우리아파트 209동에서 3가구만 뽑아서 조사한 다음 그걸로 비용을 산출해야겠다~!

…이러지 않죠..?

5. 전국에 등록된 자동차 대수 조사

자동차도 다 고유의 번호판이 있는 거 아시죠?

역시나 필요성에 의해 반드시 전수조사 하는 것들입니다.

6. 주민등록

나이가 일정하게 차면 동사무소에가서 주민등록을 하죠.ㅎㅎ

7. 신종코로나 유증상자 동선 추적조사

이건 사실은 초반에는 전수조사를 했었으나.. 지금은 잘 안되고 있는 것 같긴 합니다.

8. 부동산 탈세 방지를 위한 거래내역 조사

기사에서도 종종 등장하죠.

통계 관련 용어들은 실생활에서 많이 쓰이기 때문에, 꼼꼼하게 알아두시는 편이 좋습니다.

www.hankyung.com/politics/article/2021030576441

참, 그리고 만약 모집단 자체가

얼마 없다면 그냥 전수조사 하면 됩니다.

ex) 우리반 아이들의 수학평균

그리고 아리까리한건(?)

실제로 어떻게 하는지 생각해보세요.

A 고등학교 기말고사 평균점수

-> 당연히 전수조사입니다.

선생님이 와서 우리 수학 평균이 몇점이다!

라고 얘기해주시는게 표본조사는 아니겠죠?

A 고등학교 학생들의 시력

-> 우리 체력이나 시력 같은 건 다

날 잡아서 전수조사 하죠?

내용이 추가되면

종종 업데이트 하러 올게요!ㅎㅎ

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생활속의 통계분석

이정도로 재미있게 써 놓은 통계책은 본 적이 없다 – 고 하기엔 너무 책을 읽지 않습니다. 죄송.

표본분산을 구하기는 쉬우니까 s^2 = 편차제곱합/n 이니까,

모분산을 대신할 불편표본분산을 s로 부터 구하려면

불편표본분산 = 편차제곱합/n-1 = s * n/(n-1)을 해주면 된다.

표본표준편차가 모표준편차보다 약간 작게 나오더라

겉 표지는 이래도 상당히 흥미롭고 재미있는 책임에는 틀림없으니, 오해 말아 주세요.모평균과 모분산은 아무래도 알려져 있기 쉽지 않다. 그러므로 표본을 통한 표본평균과 표본분산을 통해 모집단의 모평균과 모분산을 추정하려고 노력하는 것이 그 목적중의 하나라고 할 수 있겠다.보통 모평균은 표본평균으로 대치되는 경향이 있으나, 그래도 약간 틀리는 경향이 있으니, 그것을 추정하려고력하는 것도 중요하다.평균 : 표본평균은 모평균과 같으며 분산이 모분산의 1/n인 정규분포를 하더라…분산 : 모분산을 추정하기 위해서 n개의 표본을 추출하여 모분산의 추정값을 구하는데이때 편차제곱합/n으로 구하게 되는데, 만일 모집단의 평균을 알아 편차제곱합을 제대로 구하게되면 상관없는데, 모집단의 평균을 알지 못하여 표본 평균을 이용하여 편차제곱합을 구한 경우에는보통 이 값은 실제 모분산의 추정값에 일치하지 않고조금 작은 값이 된다. 따라서 n-1로 나누어서 조금 큰 값을 만드는데,이 분선을 불편분산 즉 편차제곱합/자유도 라고 부른다.모집단을 추정하는 방법중, 모표준 편차를 추정하는 방법이 특이한 방법이 하나 있는 데 그것은 할증계수법과할인 계수법을 이용하는 것이라고 할 수 있겠다. 어쨌거나,하는 성질을 이용하여 표본표준편차를 구한후 거기에 할증계수를 곱하는 것으로 구해 낼 수도 있다.t분포란일반적으로 알려지지 않은 모평균과 모분산에 의하여 모집단으로 부터 표본을 추출하여 그 추정을 하게 되는데 표본평균과 표본표준편차 s를 대신 사용하게 되는데 어쨌든 이것들은 그 자체가 아니라 대신하는 것밖에 되지 않는다.평균 : 이때 x-bar를 구하기 위하여 n개로 이루어진 여러개의 sample 그룹을 표본으로 삼아서 x-bar와 x-bar의 표준편차를 구하게 되는데, 이때 x-bar의 불편표준편차는 sigma/rootof n 값이 비슷해 진다는 것이 그 현상이며,분산 : 모분산은 불편표본분산 즉, 편차제곱합/자유도 = 제곱합/n-1 = n/n-1 * 제곱합/n = n/n-1 표본분산이 된다.결국 여기서 모평균과 모분산을 추정할 수 있으나, 한가지 마음에 걸리는 것은 모평균의 신뢰도가 걱정이 되니, 처음의 property 를 이용해서 sigma (모분산)을 알고 있으면 곧바로 Gaussian을 이용해서 모평균의 신뢰도를 구할 수 있겠으나, 그게 아니니까 불편표본분산을 이용해서 모평균을 검정해야 한다. 그러니까 이때 자유도를 이용해서 Gaussian을 그려볼려고 했더니 표본수 즉 자유도에 대해서 Gaussian이 다르게 그러지더라 그것이 t-distribution이라고 할 수 있겠다. (표본수가 30이상이 되면 Gaussian과 비슷해짐)

결국 우연히 요행으로 그 결과가 나올수 있는 경우를 귀무가설로 두면 훨씬 다루기 쉽다.

또는 그렇다 아니다로 간단하게 정의되는 가설

모평균의 구간 추정모평균의 구간 추정을 할 때는 모분산을 알고 있을 때와 모르고 있을 때가 다르다. (물론이다.)모분산을 알면 당연히 표본평균 +- 1.96 (95%일때) root (모분산/자료수) 하면되는데,모분산을 모르면 표본불편분산으로 대치해야 한다.표본평균 +- t 분포에 의한 값 root (불편표본분산/자료수)모비율의 구간추정표본비율 = 특성수/ 표본수표본비율 +- 1.96 root (p(1-p)/표본수) 로 추정한다.모평균추정의 표본수그렇다면 가장 경제적인 표본수는 어떻게 될까?표본수 = (k(1.96등)/오차한계 X 표준편차) ^2예) 어떤 제약회사의 화장휴지 길이의 표준편차는 3, 평균길이의 신뢰도 99%에서 오차범위를 1m이내로 할때 필요한 표본수는?표본수 = (2.58/1X3)^2 = 59.9 필요한 표본수는 약 60개cf) 모비율 추정의 표본수 : 표본수 = p*(1-p)X(k/오차한계)^2 (p가 알려져 있을 때)표본수 = 1/4 X (k/ 오차한계) ^2 (p를 모를 때)귀무가설이란 왜 귀무가설인가?귀무가설은 버리는 것으로 의미가 있는 가설을 말한다. 즉, 버리는 것이 기대되는 가정으로 “무에 귀착하는 것을 기대하는 가설”이다. 그렇다면 아무것이나 귀무가설이 될 수 있을까? 귀무가설은 확실한 가설이며, 애매한 가설은 귀무가설이 될 수 없다. 귀무가설에 반대되는 가설을 대립가설이라고 부른다.예) “두종류의 위스키를 구별할 수 없다” 라는 가설을 귀무가설로 취하는 대신에 “두 종류의 위스키를 구별할 수 있다”라는 것은 주사위를 던져 나오는 눈의 수가 홀수임을 100%알아 맞힐 수 있는 가능성으로부터 90%, 80%, 70%… 등의 여러가지 가능성이 포함되어 있음을 의미한다.엄밀하게 말하면 두종류의 위스키를 구별할 수 있다는는 가설은 무한대 수의 가능성이 포함되어 있는 것이며 검정이 불가능해 진다. 하지만 “두 종류의 위스키를 구별할 수 없다”라는 가설은 단지 하나 밖에 없다.A에게 실험을 해보자. 두 종류의 위스키를 알아 맞히는 실험인데, 어떤 결과로부터 “두 종류의 위스키를 구별할 수 없다”라는 귀무가설을 버리는 것이 당연한 것일까?”지금 A가 주사위를 던져 홀수의 눈이 나오면 1, 짝수가 나오면 2라고 정하는 것과 같은 방법을 택한다고 해도, 100회중 50회는 우연히 맞은 것이라고 할 수 있다. 즉, A의 거짓말이 통할 확률이 50%나 되는 것이기 때문에 A가 말하는 것을 인정할 수 없다. 이때 다시 한번 실험을 했을 때 A가 정확하게 맞힌다고 해보자. 그러면 오 아는 것 처럼 보일 수 있다. 그래도 1/2*1/2=1/4의 확률로 요행수가 일어난다. 따라서 우연에 의한 것이라고 볼 수도 있다. 계속 3회 4회를 시도하더라도 맞힐 확률은 존재하며 실험횟수를 늘리면 다행히 가능성은 줄어들지만 맞출 가능성은 Zero가 아니다.이런 요행수의 확률이 어느정도 작아져서 확실히 이사람은 구별할 수 있다는 결론에 이르더라도, 대책을 강구하지 않으면 안된다. 그 확률이 보통 5%이하가 되면 우연이 아닌것으로 판단하며, 따라서 5회의 실험에서 모두 맞출 확률 (1/32, 3.125%)는 5%보다 작기 때문에 ㅁ의 능력을 인정하게 된다. 이를 유의수준이라고 하며, 요행수에 속는 비율이라 할 수 있다.따라서,두 종류의 위스키를 구별할 수 있다는 주장을 확인하기 위해 “구별할 수 없다”는 가설을 세우고,만일 귀무가설이 사실이라면, 이런 결과는 100회중 3.125회 밖에 일어나지 않는다. 그러므로 이런 결과가 나온다면 구별할 수 있는 능력이 있다고 결론을 맺으며 즉, 귀무가설은 사실이 아니다 라고 결론 지으면 된다.카이제곱 분포불일치는 나타내는 측도이다. 특히나 (관측값-기대값)을 판단하게 되는데 음과 양을 구분하면 안되므로 제곱을 하게 된다. 나올 수 있는 outcome의 “종류”-1을 자유도로 정하며, Equally-likely 하면 1/outcome 종류 로 그 기대값이 나오게 될 것이다. 결국 원래 기다값과 얼마나 불일치 한 것인가를 측정하는 것이다.(첨부 참고)회귀식은 왜 회귀식이라고 불리우는가?예측이 가능한 이유는 모든 통계는 Extreme value가 있다면 다시 평균으로 회귀되도록 장치되어 진다는 의미로 영국의 생물학자 골톤이 명명했다고 한다.

NAVER 학술정보 > 모평균의 추정에 관한 학생들의 오개념 분석 및 Geogebra 학습자료 개발

초록

우리는 현대사회를 살아가면서 수많은 통계 자료를 접하고 있으며 이러한 통계 자료들은 대부분 전수조사자료가 아닌 표본 자료이기 때문에 이를 정확하게 해석할 수 있는 통계적 추정의 원리를 이해하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 학생들이 민주시민으로 살아가기 위해 모평균의 추정에 관한 개념의 이해가 반드시 필요하다고 판단하여 다음과 같이 연구문제를 설정하였다.

가. 모평균의 추정에 관한 학생들의 오개념을 조사하고 그 원인을 분석한다.

나. ‘연구문제 가’에 드러난 오개념의 원인을 바탕으로 모평균의 추정 개념 이해를 돕기 위한 Geogebra 학습자료를 개발한다.

‘연구문제 가’를 해결하기 위해 통계적 추정 단원을 학습한 고등학교 3학년 302명을 대상으로 모평균의 추정에 관한 오개념 조사를 실시하였고 학생들이 작성한 주관식 답안과 면담을 통해 오개념의 원인을 분석하였다. 오개념 조사 결과 학생들은 신뢰구간과 신뢰도의 의미를 바르게 해석하는데 어려움을 겪고 있었고 모평균을 추정하는 과정 전반에 대한 이해가 부족했다. 또한 표본평균의 분포와 모평균의 추정에 관한 지식을 연결 지어 생각하지 못했고, 특히 표본평균의 분포의 정규성을 모집단의 정규성에 귀인하고 있어 중심극한정리에 관련한 개념 이해가 취약하였다. 학생들은 신뢰구간의 폭과 신뢰도 및 표본의 크기의 관계에 대해 옳게 연결하지 못하고 어떠한 결과가 모평균을 정확하게 추정하는 것인지 인식하지 못하고 있었다.

본 연구에서는 표본평균으로 모평균을 추정하는 과정을 표본평균의 분포라는 모델을 사용한 하나의 수학적 모델링 과정으로 보았다. 이러한 관점에서 모평균의 추정에 관한 오개념의 원인을 분석한 결과 현재 통계적 추정의 학습이 모델링의 네 단계 중 수학적 모델, 수학적 결론 단계의 계산에만 초점이 맞춰져있기 때문이라는 결론을 얻었다. 즉, 표본평균의 분포를 바탕으로 모평균을 추정하는 일련의 과정을 연결 짓는 학습의 부족, 표본평균이나 신뢰구간의 변이성 및 신뢰도의 의미를 인식할 수 있는 학습의 부족, 표본평균의 분포에 관한 개념과 중심극한정리에 대한 학습의 미비, 신뢰구간의 폭과 신뢰구간을 이루는 변수들 간의 관계를 고찰할 기회의 부족, 모평균을 추정하는 과정이나 결과에 대해 해석하고 판단하는 경험의 부족으로 오개념의 원인을 요약할 수 있다.

‘연구문제 가’에서 드러난 모평균의 추정 오개념의 원인을 바탕으로 모평균의 추정 개념 이해를 개선할 수 있는 학습방안을 설계하고 이를 구현하기 위해 Geogebra를 활용하여 4차시 분량의 학습자료를 개발하였다. 학습자료 개발 시 표본평균의 분포나 모평균의 추정에 대한 연역적 접근보다 모의실험을 통한 귀납적 접근을 강조하였으며 이를 통해 통계적 지식이 우연 현상을 다루는 모델로서 유용하다는 점을 인식할 수 있도록 하였다.

본 연구에서 개발한 Geogebra 학습자료의 특징은 다음과 같다. 첫째, 표본평균의 분포를 바탕으로 한 모평균 추정 과정 전체를 개연성 있게 이해할 수 있도록 통계적 추정 학습 순서를 재구성하였고, 표본평균의 분포와 신뢰구간 및 신뢰도의 연결성에 초점을 두어 이들을 한 눈에 조작 및 관찰할 수 있는 Geogebra 학습자료를 개발하였다. 둘째, 표본을 반복 임의추출하는 모의실험을 통해 표본평균을 쌓아나가며 분포를 구성하고, 미지의 모집단의 분포를 예상 및 확인하는 방식으로 인지적 갈등을 유발해 중심극한정리를 명확히 이해하도록 하였다. 셋째, 표본의 반복 추출에 따라 신뢰구간이 차례로 생성되는 동적인 과정을 경험하여 신뢰구간의 변이성을 인식할 수 있도록 개발하였고 신뢰도를 빈도적 확률로 이해할 수 있도록 하는 세 단계의 정교한 탐구 과정을 구안하였다. 넷째, 표본의 크기에 따른 표본평균의 분포, 신뢰구간의 폭 등을 먼저 예상하고 Geogebra를 통해 한 번에 비교할 수 있도록 하여 표본의 크기가 추정의 정확성에 미치는 영향을 이해할 수 있도록 하였다. 다섯째, 모평균의 추정 결과를 문맥에 맞게 바르게 해석하고 판단할 수 있도록 다양한 실생활 문맥을 제시하고 각 학습내용이 끝날 때 마다 조별로 통계적 아이디어에 대한 토론할 수 있는 기회를 제공하였다.

개발한 학습자료의 타당성을 검증하기 위해 현직 고등학교 수학교사 20명을 대상으로 개발한 학습자료에 대한 설문조사를 실시한 결과 개발한 자료가 모평균의 추정 개념 이해를 돕는데 적절하며 교사들의 수업 활용 의사가 높은 것으로 나타났다.

통계적 추정은 계산보다 개념의 이해에, 수학보다 통계적 사고에 초점을 맞추어 지도되어야 한다. 모평균의 추정 단원에서는 절차적 지식 뿐 아니라 모평균 추정 결과의 의미를 문맥 안에서 해석하는 것 또한 강조하여 평가해야 할 것이다. 또한 뉴스나 신문 자료에 나타난 모평균(모비율) 추정 결과를 해석하고 판단하는 방법을 지도해야 한다. 통계적 추정 단원의 지도 개선을 위한 교사 전문성 신장 프로그램과 현실 맥락 속에서 통계의 유용성에 초점을 맞춘 통계 단원 지도방안 개발이 필요하다. 본 연구에서 개발한 학습자료의 실질적인 효과성을 검증하는 후속 연구를 기대한다.

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