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チェビシェフの不等式
2014/06/14
@hoxo_m
自己紹介
? hoxo_m
某ECサイトでデータ分析をやっています
? RPubsRecent
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このお话はフィクションです。
? あなたは、とあるメーカー企業の
品質管理部門に勤務する社員です
? ある日、新製品開発に関して話が
あると上司に呼び出されました
上司の部屋で???
今、新製品を開発して
いてね
上司
は、はあ???
あなた
上司の部屋で???
製品評価段階に
来ているんだ
上司
はい???
あなた
新製品:petter
? SFじゃない。人によりそうペットロボット
? 製品を一体作るのに 10 万円かかる
? 予算の都合上 10 体をサンプルとする
? 品質評価値
→ 不良品率を出してほしい
上司の部屋で???
不良品の出る確率が
3% 以下なら採算が
取れそうなんだ
上司
なるほど???
あなた
上司の部屋で???
というわけで
品質データから不良品率
を算出してほしい
上司
わかりました
あなた
問題
? 試作品 10 個に対して、それぞれ 0~10 の
品質評価値が算出されている
? この値が 0 か 1 なら不良品と判定する
? 実際の評価値:
10, 9, 10, 8, 9, 10, 6, 10, 10, 9
? ここから不良品率を出すことは可能か?
データ
? 10, 9, 10, 8, 9, 10, 6, 10, 10, 9
二項分布?
? X = {10, 9, 10, 8, 9, 10, 6, 10, 10, 9}
? 平均値 E[X] = 9.1
? 試行回数 n = 10
? 成功確率 p = E[X]/n = 0.91
? X ~ Binom(10, 0.91) ???
コルモゴロフ?スミノフ検定
? 帰無仮説:データが二項分布に従う
data <- c(10, 9, 10, 8, 9, 10, 6, 10, 10, 9)
size = 10
prob <- mean(data) / size
ks.test(data, "pbinom", size=size, prob=prob)
One-sample Kolmogorov-Smirnov test
data: data
D = 0.5, p-value = 0.01348
alternative hypothesis: two-sided
p < 0.05 なので棄却
上司の部屋で???
例の件、どうなったかね
上司
どうやら二項分布には
従わないようでして??
あなた
上司の部屋で???
なにを
わけのわからないことを
言っておるんだ!
上司
すみません???
もう少し時間を下さい
あなた
さて、このあわれな子羊を救う方法は
あるのでしょうか?
チェビシェフの不等式
? パフヌーティー?リヴォーヴィッチ?
チェビシェフ(1821–1894)
– ロシアの数学の父
– 弟子:リアプノフ、マルコフ
– チェビシェフの不等式
http://ja.wikipedia.org/wiki/パフヌティ?チェビシェフ
? ? 2
1
k
kXP ??? ??
チェビシェフの不等式
? 確率変数 X の平均 μ、標準偏差 σ が共に
有限ならば任意の k (>0) に対して
? ? 2
1
k
kXP ??? ??
http://www.kwansei.ac.jp/hs/z90010/sugakuc/toukei/cebysev/cebysev.htm
どんな確率分布に対しても成り立つ!
チェビシェフの不等式
? データ: 10, 9, 10, 8, 9, 10, 6, 10, 10, 9
? 平均値: 9.1 標準偏差: 1.29
? 不良品である確率
? チェビシェフの不等式
? ? ? ?1.81.91 ???? XPXP
? ? 2
1
29.11.9
k
kXP ???
チェビシェフの不等式
? したがって
1.829.1 ?k ? ? 2
1
1
k
XP ??ならば
3.629.1/1.8 ??k
025.0
1
2
?
k
? ? 025.01 ??? XP
上司の部屋で???
よくやった!
上司
というわけで
不良品率は 3% 以下で
あると言えます
あなた
こうして偉大な統計学者の力によって
あわれな子羊が救われたのであった
完

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