Fiellerの信頼区間

2008.7.19最終修正
2008.7.16より

 Fiellerの信頼区間は、正規分布する2つの変量の比の信頼区間を得る方法の1つである。

 問題の変量を、αとβとし、比α/β=θとする。

変形して、α=βθ、移項してα-βθ=0である。このα-βθの分布を考えてみる。θを定数のようにみなせば、2つの正規分布する変量の1次式である。すると、平均0、分散Vα−2θ・Covαβ+θ^2・Vβの正規分布をすると考えられることになる。ここで、Vαはαの分散、Vβはβの分散、Covαβは共分散である。したがって、
(α-βθ)/√{Vα−2θ・Covαβ+θ^2・Vβ}は標準正規分布することになる。

 

 そこで、信頼限界は確率に対応する標準正規分布のパーセント点をzとして(大標本の場合)、

(α-βθ)/√{Vα−2θ・Covαβ+θ^2・Vβ}=0±z

となる。これを二乗してθについて解いたものが、Fiellerの信頼区間となる。

(α-βθ)^2/{Vα−2θ・Covαβ+θ^2・Vβ}=z^2