統計検定 1級 2021年 統計応用(理工学) 問2 解答 解説

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[1]

解答を参照。

[2]

\(A_1B_1,A_1B_2, \cdots ,A_5B_3\)の15通りの組み合わせについて、2回ずつ実験を行う。

実験の順番は完全無作為化実験なので、\(A_1B_1,A_1B_1,A_2B_2,A_2B_2,\cdots , A_5B_3,A_5B_3\)の30個の実験条件を1列に並べたものになる。

\(A_1B_1,A_1B_1\)の順番や、\(A_1B_1,A_2B_1\)の順番が登場する可能性があるため、実験条件が変わるたびに工程Aを行わなければならない。

よって、工程Aは30回行う必要がある。

[3]

1次誤差とは、1次因子のみで実験を行った時の誤差のことで、今回はブロック因子として「実験日」は切り離せないため、1次誤差は\(\varepsilon_{(1)ik}\)となる。\(\varepsilon_{(1)ik}\)項の意味としては、実験日の条件(気温や湿度など)と工程Aの種類の組み合わせでたまたま良い組み合わせがあるかどうかを検出する項になっている。

2次誤差とは、1次因子、2次因子を決めて実験を行った時の誤差のことで、1次因子と同様にブロック因子として「実験日」は切り離せないため、2次誤差は\(\varepsilon_{(2)ijk}\)となる。

式は解答を参照。

[4]

\(A_1B_1,A_1B_2, \cdots ,A_5B_3\)の15通りの組み合わせについて、1回ずつ2日に分けて実験を行う。

1日目で考えると、処理\(A_1\)を1回行うことで、\(A_1B_1,A_1B_2,A_1B_3\)の3通りの組み合わせの実験を行うことが出来る。

工程Aは5通りなので、1日で工程Aは5回行う必要がある。

実験は2日行うので、工程Aは合計10回行う必要がある。

[5]

1次誤差とは、1次因子のみで実験を行った時の誤差のことなので、ブロック因子と1次因子の交互作用は1次誤差に含める。

また、2次誤差とは、1次因子、2次因子を決めて実験を行った時の誤差のことなので、ブロック因子と2次因子を含んだ項は2次誤差に含める。

ブロック因子と1次因子は1次誤差をもとにF値を求め、2次因子は2次誤差をもとにF値を求めることがポイントである。

分散分析表は解答を参照。

[6]

分散分析表を見ると分かるように、分割実験では実験日というブロック因子の影響が分析の結果として現れてくる。

これは逆に1次因子や2次因子などの影響がブロック因子に流れていると考えられ、1次因子、2次因子の効果が見えにくくなっている。

詳しくは解答を参照。


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