与えられたデータ $1, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 6$ について、以下の問いに答える問題です。 (1) 平均値を求める。 (2) 表を埋める(偏差、偏差の二乗)。 (3) 分散を求める。 (4) 標準偏差を求める(根号の中は整数)。

確率論・統計学平均分散標準偏差データの分析
2025/5/30

1. 問題の内容

与えられたデータ 1,1,2,3,3,4,4,61, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 6 について、以下の問いに答える問題です。
(1) 平均値を求める。
(2) 表を埋める(偏差、偏差の二乗)。
(3) 分散を求める。
(4) 標準偏差を求める(根号の中は整数)。

2. 解き方の手順

(1) 平均値を求める。
平均は、データの総和をデータの個数で割ったものです。
データの総和は 1+1+2+3+3+4+4+6=241 + 1 + 2 + 3 + 3 + 4 + 4 + 6 = 24 です。
データの個数は 8 です。
したがって、平均値は 24/8=324 / 8 = 3 です。
(2) 表を埋める。
平均値は3であることがわかっています。各データの偏差は (データ - 平均) で求められます。偏差の二乗は (偏差)^2 で求められます。
| x | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 6 | 合計 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 偏差 (x-平均) | -2 | -2 | -1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | 0 |
| 偏差の2乗 (x-平均)^2 | 4 | 4 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 9 | 20 |
偏差の合計は必ず0になります。偏差の二乗の合計は20です。
(3) 分散を求める。
分散は、偏差の二乗の平均です。
分散 =偏差の二乗の合計データの個数=208=2.5= \frac{\text{偏差の二乗の合計}}{\text{データの個数}} = \frac{20}{8} = 2.5
(4) 標準偏差を求める。
標準偏差は、分散の平方根です。
標準偏差 =分散=2.5=52=102= \sqrt{\text{分散}} = \sqrt{2.5} = \sqrt{\frac{5}{2}} = \frac{\sqrt{10}}{2}
103.162\sqrt{10} \approx 3.162なので、 1021.581\frac{\sqrt{10}}{2} \approx 1.581
したがって、根号の中を整数にするという指示に従うと、2.5\sqrt{2.5} のまま、または近似値として3\sqrt{3}と答えることもできます。問題文の指示に従い2.5\sqrt{2.5}で計算すると、標準偏差は2.5\sqrt{2.5}です。ただし、問題の指示にある「根号の中は整数」という条件を満たすためには、3\sqrt{3}のように近似する必要があります。

3. 最終的な答え

(1) 平均値: 3
(2) 表: 上記参照
(3) 分散: 2.5
(4) 標準偏差: 2.5\sqrt{2.5} (または近似値として3\sqrt{3}

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