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スチューデントの t 分布

t 分布は正規分布のように釣鐘型だが、裾がより重い。標本サイズが小さい、または σ が未知のときに、平均についての推論に用いる。

スチューデントの t 分布は、正規分布に似た連続確率分布である——釣鐘型で対称——が、裾がより重い。**自由度(df)**と呼ばれるパラメータに依存する。

使う場面:母平均についての推論で、(1) 母標準偏差 σ\sigma が未知(標本から ss として推定)であり、かつ (2) 標本サイズ nn が小さいとき。

t 統計量t=xˉμ0s/nt = \frac{\bar{x} - \mu_0}{s/\sqrt{n}} は自由度 n1n - 1 の t 分布に従う。

性質dfdf \to \infty のとき、t 分布は標準正規分布 N(0,1)N(0, 1) に収束する。df<30df < 30 では、重い裾が信頼区間を有意に広げる——σ\sigma を知らないことの「代償」である。

歴史:ウィリアム・ゴセットがギネス醸造所で考案した(ギネスが従業員の発表を禁じていたため「Student」という筆名で発表)。t 検定(1 標本、2 標本、対応のある検定)や、分散未知の平均に対する信頼区間の基礎となっている。