CONFIDENCE.T関数の使い方|t分布で平均の信頼区間を求める・95%と99%・CONFIDENCE.NORMとの違い

CONFIDENCE.T関数の使い方|t分布で平均の信頼区間を求める・95%と99%・CONFIDENCE.NORMとの違い

CONFIDENCE.T関数は、t分布を使って、母平均の信頼区間の幅(±いくつか)を求める関数です。「10袋の平均は 50.5g。本当の平均は 95% の確からしさで 48.3〜52.7g のあいだ」のように、少ないデータから平均の範囲を見積もるときに使います。

この記事では、CONFIDENCE.T 関数の使い方を、信頼区間の下限・上限の出し方、95% と 99% の違い、CONFIDENCE.NORM との違い、よくある入れ間違いまで、実際の Excel の画面で説明します。練習用のファイルも無料でダウンロードできます。

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CONFIDENCE.T関数の書き方(構文)

=CONFIDENCE.T(有意水準, 標準偏差, 標本数)
引数意味
有意水準1−信頼度。95% の信頼区間なら 0.05、99% なら 0.01
標準偏差データの標準偏差。標本から求めるときは STDEV.S
標本数データの個数(COUNT で数える)。2 以上

返ってくるのは区間の幅(片側)です。下限は「平均−幅」、上限は「平均+幅」で求めます。Excel 2010 以降で使えます。

基本の使い方:平均の95%信頼区間を求める

お菓子10袋の重さ(B2:B11)から、平均の 95% 信頼区間を求めます。E5 に次の式を入れると、幅は 2.17 になりました。平均 50.50g から引いた下限は 48.33g、足した上限は 52.67g です。

=CONFIDENCE.T(E1,E3,E4)
エクセルのCONFIDENCE.T関数で平均の95%信頼区間を求めた例
エクセルのCONFIDENCE.T関数で平均の95%信頼区間を求めた例

E1 は有意水準(0.05)、E3 は =STDEV.S(B2:B11)(3.03)、E4 は =COUNT(B2:B11)(10)です。1つの式にまとめると =CONFIDENCE.T(0.05,STDEV.S(B2:B11),COUNT(B2:B11)) です(STDEV.S関数の使い方)。

計算のしくみ

CONFIDENCE.T は「t分布の値 × 標準偏差 ÷ √標本数」です。試したところ、=T.INV.2T(0.05,9)*E3/SQRT(10) も同じ 2.1658… になりました(9 は 標本数−1 の自由度)(T.INV.2T関数の使い方)。

95% と 99%、CONFIDENCE.NORM との違い

エクセルのCONFIDENCE.TとCONFIDENCE.NORMで95%と99%の幅を比べた例
エクセルのCONFIDENCE.TとCONFIDENCE.NORMで95%と99%の幅を比べた例

同じデータで比べると、CONFIDENCE.T は 95% で 2.17、99% で 3.11 でした。確からしさを上げるほど、区間は広くなります。正規分布を使う CONFIDENCE.NORM は 1.88・2.47 で、t 分布の CONFIDENCE.T より狭くなりました。

標本が少なく、母集団の標準偏差が分からないとき(標本から STDEV.S で求めたとき)は、t 分布の CONFIDENCE.T を使うのが一般的です。データが増えると幅は狭くなり、試したところ、同じ標準偏差で標本数を 40 にすると幅は 0.97 になりました(CONFIDENCE.NORM関数の使い方)。

よくある間違い

エクセルのCONFIDENCE.T関数でよくある間違いの例
エクセルのCONFIDENCE.T関数でよくある間違いの例

実際に試した、よくある間違いの例です。95% のつもりで有意水準に 0.95 と入れると、幅は 0.06 と狭すぎる値になりました。標本数が 1 だと #DIV/0!、有意水準が 0 や 1 だと #NUM! になりました。

症状考えられる原因対処
区間がとても狭い有意水準に信頼度(0.95)を入れた95% なら 0.05、99% なら 0.01 を入れる。
#DIV/0! になる標本数が 12 個以上のデータで計算する。
#NUM! になる有意水準が 0 以下・1 以上、標準偏差が 0 以下有意水準は 0 と 1 のあいだ、標準偏差は正の値にする。
下限・上限にならない返るのは幅(±)だけ平均から引いて下限、足して上限を出す。

よくある質問

古い CONFIDENCE 関数との違いは?

古い CONFIDENCE 関数は正規分布を使うもので、CONFIDENCE.NORM と同じ結果です。試したところ、どちらも 1.8765… でした。t 分布で求めたいときは CONFIDENCE.T を使います。

信頼区間はどう読めばいいですか?

「同じやり方でデータを取って区間を作ることを繰り返すと、その 95% は本当の平均を含む」という意味です。この例なら、10袋の平均 50.5g から、本当の平均はおおよそ 48.3〜52.7g の範囲と見積もれます。

平均や標準偏差の求め方は?

平均は AVERAGE、標本の標準偏差は STDEV.S で求めます(AVERAGE関数の使い方)。

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