Z변환
Z transform
1. 애니메이션
2. 설명
2.1 Z변환
집단(모평균이 $\mu$이고 모분산이 $\sigma$ )이 정규분포 일때, 즉, 집단의 확률변수($X$)가 연속형 확률변수이고 정규분포일 때 아래식으로 표현되는 $Z$변환(Z-transformation)을 통해 확률분포를 정규분포에서 표준정규분포로 변환시킵니다. 이를 $Z$변환(Z-transformation)이라고 부릅니다. Z변환을 한 정규분포의 확률변수 $X$는 평균과 표준편차가 각각 0과 1인 정규분포가 됩니다. 이 정규분포를 표준정규분포(Standard Normal Distribution)이라고 합니다.
$Z={{X-\mu} \over {\sigma}}$
여기서, $Z$는표본정규분포를 가지는 확률변수
$X$는 정규분포를 가지는 확률변수
$\mu_X$는 확률변수 $X$를 가지는 집단의 모평균
$\sigma_X$는 확률변수 $X$를 가지는 집단의 모분산
집단의 표본평균($\bar X$)의 Z변환은 다음식과 같습니다, 중심극한정리에 의하여 표본평균($\bar X$)는 정규분포를 나타냅니다. 여기서 표본의 크기는 $n$입니다. 그리고 표준정규분포의 확률변수 $Z$는 평균과 표준편차가 각각 0과 1이 됩니다. 표본평균($\bar X$)의 Z변환은 표본의 크기 $n$에 따라 달라집니다.
$Z={{{\bar X}-\mu} \over {\frac{\sigma}{\sqrt{n}}}}$
여기서, $Z$는표본정규분포를 가지는 확률변수
$\bar X$는 정규분포를 가지는 표본평균의 확률변수
$\mu_{\bar X}$는 확률변수 $\bar X$를 가지는 표본평균 표집분포의 모평균
$\sigma_X$는 확률변수 $\bar X$를 가지는 표본평균 표집분포의 모분산
3. 실습
3.2. 구글시트 함수
=NORM.DIST(A3,5,0.5,FALSE) : 정규분포 확률 계산. 평균이 5이고, 표준편차가 0.5인 정규분포에서 A3 값에 대한 확률밀도를 계산함. FALSE 자리에 TRUE를 입력하면 누적확률밀도를 계산함.
=NORM.DIST(C3,0,1,FALSE) : 평균이 0, 표준편차가 1, 즉 표준정규분포에서 C3 값에 대한 확률밀도를 계산함.
3.3. 실습강의
두 집단의 확률변수
두 집단의 확률분포
Z변환
Z변환 후 확률분포
4. 용어와 수식
4.1 용어