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自分で調べたことを忘れないためにメモっておきます

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標準正規分布表から不良品の発生率を求める

3行まとめ

  • 離散数学、基礎理論の分野の問題です。(基本情報技術者試験平成16年秋期 午前問7)
  • 標準正規分布表を使った問題の解き方を覚えれることが必須
  • 異常に難しかったので捨て問だと思いますが調べてみたのでまとめます。

目次

  1. 問題文
  2. 確率論基礎
  3. 解き方
  4. まとめ

問題文

ある工場で製造している部品の長さの誤差は,平均0mm,標準偏差0.5mmの正規分布に従っている。誤差の許容範囲が±1mmのとき,不良品の発生率は何%になるか。標準正規分布表を用いて最も近い値を選べ。

標準正規分布

確率変数 分布関数値 確率密度関数
0.00 0.5000 0.3938
0.50 0.6915 0.3521
1.00 0.6915 0.2420
1.50 0.8413 0.1296
2.00 0.9332 0.0540

確率論基礎をざっくりまとめる

  • 確率変数
    • ある変数の値をとる確率が存在する変数のこと
    • さいころが出る目を確率変数Xと定義すると
    • P(X) = 1/6 (X = 1, 2, 3, 4, 5, 6)
  • (累積)分布関数
    • 確率変数Xがある値x以下( X ≦ x ) の値となる確率を表す関数
    • F(x) = P( X ≦ x )
  • 分布関数値
    • これらの関数がとる値のこと
  • 確率密度
    • 定義域内でのXの値の「相対的なでやすさ」を表す
  • 確率密度関数
    • 連続型確率変数Xがある値xをとる確率密度を関数f(x)
  • 正規分布
    • 平均値と最頻値と中央値が一致する。
    • 平均値を中心にして左右が対象である。(x = μに関して対象)
    • 母平均μ(mu)に対して標準偏差σ(sigma)とすると以下のような関係にある(一番重要)

問題の解き方

  • 誤差平均が0mmである → 上の図でμに当てはまる
  • 標準偏差0.5mmである -> 上の図でσに当てはまる
  • 正規分布において標準偏差までの(累積)分布関数値はおよそ68%であることから標準正規分布表の0.6915に該当(前提知識が必要)
    • 平均から標準偏差の間の確率変数の差ΔX1.00である
  • 不良品の基準は1.0mmであることから、確率変数の差はΔXの2倍
    • 不良品発生の1.0mmは確率変数でいうと2.00にあたる
  • 確率変数2.00の分布関数値は0.9773 → 97.73%の確率で1.0mm以下になる。
    • 2.27%の確率で1.0mm以上になる
    • (注意): +1.0mm -1.0mm の両方を考慮する必要がある
    • 2.27% * 2 = 4.54%の確率で±1.0mmになり不良品となる

まとめ

  • この問題の一番難しいところは用語正規分布の性質を知らないとできないところ
  • 知っていれば難しくないです。
  • でも選択と集中を考えるなら捨て問です。
  • 僕はこういうことを調べるのが好きなので調べます。(時間浪費)

参考

bellcurve.jp

bellcurve.jp

bellcurve.jp

正規分布の分かりやすいまとめ | AVILEN AI Trend