信頼区間

Confidence Interval

信頼区間とは

信頼区間(Confidence Interval)とは、母集団のパラメータ(平均値や比率など)が含まれると推定される数値の範囲です。例えば「95%信頼区間」は、同じ方法で繰り返しサンプリングと推定を行った場合、100回中約95回は真のパラメータがこの区間に含まれることを意味します。

表:信頼区間の要点まとめ
ひとことで言うと母集団の値が、この範囲にありそうだと示す幅。
読み方「95%信頼区間 12〜18%」=同じ調査を繰り返せば95%はこの幅に入る。
注意点サンプル数が少ないほど幅が広がる。幅の広さも判断材料にする。

信頼区間の計算

信頼区間は一般に「点推定値 ± 誤差幅」で求められます。誤差幅は、信頼水準に対応する臨界値と標準誤差の積で算出されます。サンプルサイズが大きいほど標準誤差が小さくなり、信頼区間は狭くなります。つまり、より精度の高い推定が可能になります。

図:信頼区間の求め方
1標本から推定平均や比率を計算
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2ばらつきを評価標準誤差を求める
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3幅を計算推定値±誤差
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4範囲として示す点でなく幅で報告

信頼水準の選択

一般的に使用される信頼水準は90%、95%、99%です。信頼水準を高く設定するほど区間は広くなりますが、パラメータを含む確率も高くなります。研究分野やリスクの許容度に応じて適切な信頼水準を選択します。医学研究では95%や99%が多く使われます。

信頼区間の活用

信頼区間はp値よりも情報量が多く、推定の不確実性を直感的に把握できます。ビジネスではA/Bテストの結果評価や市場調査の精度評価に活用されます。近年は、p値一辺倒の報告から、信頼区間を併記する方向に学術界も移行しつつあります。