サンプリングと標本誤差

抽出設計と選択バイアス。代表性ある標本の作り方と、SE=σ/√n の関係を学びます。

母集団の代わりに標本を扱う統計学の基礎。サンプリング設計が結論の質を決めます。

白峰 リリ(普段) 白峰 リリ

アンケート結果が偏ってると感じることあるよね。

神楽 モニカ 先生(笑顔) 神楽 モニカ 先生

そう、それはサンプリングの設計ミスが原因なのよ。
母集団全体を調べる代わりに一部だけ取り出すとき、抽出方法で結論が変わってしまうの。

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

代表的な抽出法は(1)単純無作為抽出=完全ランダム、(2)層化抽出=母集団を層に分けて各層から抽出、(3)クラスタ抽出=自然な集団単位でランダムに選ぶ、など。

藍沢 しずく(普段) 藍沢 しずく

層化抽出ってどんな時に使うんですかぁ?

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

性別比や年齢分布が母集団と一致するように、性別×年齢の層に分けて、それぞれから抽出するの。
代表性を確保しやすいのが利点ね。

白峰 リリ(普段) 白峰 リリ

サンプリングミスの典型例ってある?

神楽 モニカ 先生(普段) 神楽 モニカ 先生

選択バイアスが代表的。
例えばWebアンケートだと、ネット利用者しか回答できず、高齢者の声が抜ける。
生存者バイアスも有名で、第二次大戦の戦闘機の被弾分析の話が教科書的。

藍沢 しずく(びっくり) 藍沢 しずく

戦闘機の話、聞いたことありますぅ。

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

撃墜されずに帰還した機体だけを見て『弱点はここだ』と判断してしまうミスね。
本当の弱点は撃墜された機体にしかない、ということ。
生存者バイアスは今でもビジネスでよく見かけるバイアスなの。

白峰 リリ(普段) 白峰 リリ

サンプル数が大きいほど結論は信頼できるんだよね?

神楽 モニカ 先生(普段) 神楽 モニカ 先生

半分正解ね。
標本誤差はサンプル数nが増えるほど小さくなって、誤差は1/√nに比例して縮むの。 ただしサンプリング方法が偏っていると、いくらnを増やしても系統誤差は減らないから注意してね。

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

標準誤差(SE)= σ/√n。 nを4倍にすると標準誤差は半分になる、という関係を覚えておきたいね。

藍沢 しずく(笑顔) 藍沢 しずく

覚えますぅ♪

確認クイズ

あるサービスの満足度をWebアンケートで調査したら、平均8.5/10で『満足度が高い』と結論づけた。最も警戒すべきバイアスはどれか。

  1. 強いユーザー(熱心な利用者)が回答に偏る選択バイアス
  2. 計算ミスによる集計バイアス
  3. 気温による季節バイアス
  4. 通信回線の遅延による測定バイアス
こたえを見る

正解: 1. 強いユーザー(熱心な利用者)が回答に偏る選択バイアス

強いユーザーが回答に偏る選択バイアスです。Webアンケートに自発的に答える人は熱心なファン or 強い不満を持つ人に偏る傾向があり、平均的なユーザーの声は届きにくい。これがある限り、サンプル数を増やしても結論は偏ったままです。

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