SlideShare a Scribd company logo
1 of 139
Download to read offline
71
บทที่ 3
การสุมตัวอยางและการแจกแจงตัวอยาง
ในกรณีที่ประชากรซึ่งสนใจศึกษามีขอบเขตกวางขวางหรือมีจํานวนมากหรือการกระจายของขอมูลที่
จะนํามาใชในการวิเคราะหเชิงสถิติซึ่งวัดในรูปสัมประสิทธิ์การแปรผัน (coefficient of variation หรือ CV) มี
คานอย การเลือกตัวอยางแตเพียงบางหนวยจากทุกๆหนวยของประชากรมาเก็บรวบรวมขอมูลที่ตองการจะ
สามารถประหยัดเวลาและคาใชจายในการเก็บรวบรวมขอมูลไดมาก นอกจากนี้ การทราบการแจกแจงตัวอยาง
ของคาประมาณที่ใชกันอยูเสมอๆ คือ คาเฉลี่ย และคาสัดสวน ยังสามารถนําไปใชในการกําหนดตัวสถิติเพื่อ
การประมาณคาพารามิเตอร หรือการทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติเกี่ยวกับพารามิเตอร ตลอดจนการประเมิน
ความถูกตองเชื่อถือไดของคาประมาณ หรือของผลการทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติ ไมวาจะเปนพารามิเตอรของ
ประชากรชุดเดียว หรือประชากรตั้งแต 2 ชุดขึ้นไปไดอีกดวย
3.1 การสุมตัวอยาง
ในการประมาณคาสิ่งที่สนใจศึกษาดานวิศวกรรม เชน การประมาณอายุการใชงานของอุปกรณ
อิเล็กทรอนิกส การประมาณความเขมขนของสารตะกั่วในน้ํามันเบนซิน การประมาณกระแสไฟฟาที่ไหลผาน
ขดลวดทองแดง หรือการประมาณจํานวนครั้งที่รังสีแกมมาพุงออกจากธาตุกัมมันตรังสี หรือการทดสอบ
สมมติฐานซึ่งเปนความเชื่อของวิศวกรเกี่ยวกับจํานวนฟองอากาศในแกวที่ผลิตจากโรงงาน ระดับความดังของ
เสียงจากเครื่องขยายเสียง หรือความดันอากาศของยางรถยนตของรถยนตที่วิ่งอยูบนถนน การเก็บรวบรวม
ขอมูลที่เกี่ยวของทั้งหมดซึ่งจะนํามาใชในการประมาณคาสิ่งที่สนใจศึกษาดานวิศวกรรมที่กลาวมาแลวขางตน
หรือการเก็บรวบรวมขอมูลที่เกี่ยวของทั้งหมดซึ่งจะนํามาใชในการทดสอบความเชื่อของวิศวกรในเรื่องตางๆ
จะทําใหเสียเวลาและคาใชจายในการเก็บรวบรวมขอมูลคอนขางมาก การเก็บรวบรวมขอมูลจากตัวอยางบาง
หนวยที่เลือกมาเปนตัวแทนจากทุกๆหนวยในประชากรที่ตองการประมาณคาหรือตองมีการทดสอบสมมติฐาน
ก็เปนการเพียงพอ ทั้งนี้ เนื่องจากการศึกษาจากทุกหนวยของสิ่งที่ตองการเก็บรวบรวมขอมูลบางครั้งอาจทําให
เสียเวลาและคาใชจายโดยไมจําเปน เพราะสิ่งที่ศึกษาอาจจะมีบางกลุมที่มีลักษณะที่ตองการทราบอยูเหมือนๆ
กันหรือใกลเคียงกันมาก การเลือกตัวแทนของแตละกลุมมาทําการศึกษาก็เปนการเพียงพอที่จะทําใหสามารถ
ประมาณคาหรือทดสอบสมมติฐานของเรื่องที่ตองการศึกษาไดทั้งหมด เชน
ในการประมาณจํานวนสินคาชํารุดที่ผลิตโดยคนงานของโรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่ง จํานวนสินคา
ชํารุดที่ผลิตโดยคนงานที่มีประสบการณใกลเคียงกันจะแตกตางกันไมมากนัก ดังนั้นอาจจะเลือกคนงานจํานวน
หนึ่งมาเปนตัวแทนของคนงานทั้งหมดที่มีประสบการณใกลเคียงกัน เชน เลือกตัวอยางคนงานที่มีประสบการณ
ต่ํากวา 2 ปลงมาจํานวน 100 คน คนงานที่มีประสบการณ 2 ถึง 4 ปจํานวน 60 คน และคนงานที่มี
ประสบการณตั้งแต 5 ปขึ้นไปจํานวน 40 คน จํานวนตัวอยางที่เลือกมาเปนตัวแทนของประชากรแตละกลุมนี้
จะมีจํานวนมากนอยเพียงใดขึ้นอยูกับความตองการของผูเก็บรวบรวมขอมูล วาจะใหคาประมาณที่ไดจาก
ตัวอยางที่เลือกมาเก็บรวบรวมขอมูลนี้ใกลเคียงกับคาที่ควรจะเปนจริงที่ไดจากการศึกษาทุกทุกหนวยหรือ
พารามิเตอร (parameter) มากนอยเพียงใด ถาตองการใหไดผลใกลเคียงมากก็ควรเลือกตัวแทนหรือตัวอยาง
มามาก นอกจากความตองการของผูเก็บรวบรวมขอมูลเกี่ยวกับความถูกตองของคาประมาณนี้แลว ความ
แปรปรวนหรือการกระจายของลักษณะที่สนใจศึกษาในแตละกลุม เชน จากตัวอยางขางตน คือ ประสบการณ
ในการผลิตสินคาที่อยูในกลุมเดียวกันมีความแตกตางกันมากหรือนอย ถามีความแตกตางกันมากก็อาจตองใช
จํานวนตัวอยางมาก แตถาแตกตางกันนอยก็อาจใชจํานวนตัวอยางนอยลงได สําหรับวิธีเลือกตัวอยางจาก
72
ประชากรเพื่อนํามาเก็บรวบรวมขอมูลที่นิยมใชกันทั่วๆไปในการประมาณคาและการทดสอบสมมติฐาน คือ
วิธีการเลือกตัวแทนแบบสุมหรือการสุมตัวอยาง
การสุมตัวอยาง คือวิธีเลือกตัวอยางที่ทุกๆหนวยของประชากรจะมีโอกาสถูกเลือกมาเปนตัวอยาง
เทาๆกัน ตัวอยางที่เลือกไดมักจะกระจายกันอยูทั่วประชากร ซึ่งอาจเปนเหตุทําใหการเก็บรวบรวมขอมูลตอง
เสียเวลาและคาใชจายมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งในกรณีที่ขอบเขตของการเก็บรวบรวมขอมูลกวางขวางหรือ
ประชากรมีขนาดใหญ นอกจากนี้ ถาลักษณะของประชากรที่ตองการเก็บรวบรวมขอมูลหาไดยากในประชากร
นั้นๆ การเลือกตัวอยางแบบสุมอาจจะไดลักษณะของประชากรที่ตองการศึกษาไมเพียงพอที่จะนํามาประมาณ
คาหรือทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติได
วิธีสงตัวอยางที่ใชกันโดยทั่วไปมี 3 วิธี คือ
1) ใชวิธีจับฉลาก การสุมตัวอยางวิธีนี้ใชกับประชากรที่มีจํานวนหนวยไมมากนัก เพราะ
จะตองเขียนชื่อหรือหมายเลขที่ใชแทนหนวยแตละหนวยของประชากรลงในสลาก แลวนําสะอาดทั้งหมดใสใน
ภาชนะใดๆ เขยาใหปะปนกันกอนที่จะหยิบสลากออกมาใหมีจํานวนเทากับจํานวนตัวอยางที่ตองการ โดยเมื่อ
หยิบฉลากชิ้นนั้นออกมาแลวไมตองนําสลากชิ้นนั้นใสคืนลงไปในภาชนะใสสลากกอนที่จะหยิบสลากชิ้นตอไป
ชื่อหรือหมายเลขที่ใชแทนหมูของประชากรที่อยูในสลากที่จะออกมาไดจะเปนตัวอยางในการเก็บรวบรวม
ขอมูล
2) ใชตารางเลขสุม ( table of random numbers) การสุมตัวอยางโดยวิธีนี้นิยมใชกันมาก
เนื่องจากการสํารวจตัวอยางมักทํากับประชากรที่มีขนาดใหญ ดังนั้นการใชวิธีจับสลากจึงยุงยากและเสียเวลา
ในการสุมมาก ในกรณีที่ประชากรประกอบดวยหนวยที่อยูในทะเบียน (registation) หรือระเบียน (record)
การใชตารางเลขสุมในการสุมตัวอยางจะยิ่งสะดวกมากขึ้น เพราะหนวยแตละหนวยจะเรียงกันอยูตามลําดับ
กอนหลังหรือตามตัวอักษรนําหนาอยูแลวและอาจมีเลขที่ของแตละหนวยกํากับไวดวย เชน 001, 002, 003,
…, 323, 324, …, 498 ซึ่งสามารถนํามาใชเลือกตัวอยางไดทันที เชน ตองการเลือกตัวอยางจํานวน 50
ตัวอยางมาจากประชากรที่ประกอบดวย 498 หนวย ควรจะใชตารางเลขสุมที่แตละจํานวนประกอบดวยเลข
สามหลักแลวสงจํานวนที่ประกอบดวยเลขสามหลักนี้ขึ้นมา 50 จํานวนโดยไมเจาะจง ซึ่งอาจทําไดโดยการ
หลับตาแลวใชปลายดินสอจิ้มไปที่ตารางเลขสุม ถาตรงกับจํานวนใดก็คือวาหนวยที่มีเลขที่ตรงกับจํานวนนั้นตก
เปนตัวอยาง หรืออาจจะตั้งเปนเกณฑไวกอนการสุมก็บอกไดวาจะเริ่มตนที่จํานวนซึ่งอยูในแถว (row) แรก
และสดมภ (column) แรก แลวใชจํานวนที่อยูในสดมภถัดไปเรื่อยๆของแถวแรก เมื่อครบทุกสดมภแลวก็มา
เริ่มตนในแถวตอไปจนไดตัวอยางครบตามจํานวนที่ตองการ ในกรณีที่จํานวนใดมีคามากกวา 498 ก็ใหขามไป
เพราะไมมีหนวยใดในประชากรที่มีหมายเลขมากกวา 498
เนื่องจากเลขสุมแตละจํานวนที่ปรากฏอยูในตารางเลขสุมนี้มีโอกาสที่จะถูกเลิกขึ้นมาเปนตัวอยาง
เทาๆกัน เพราะถูกสรางขึ้นมาดวยวิธีการที่ทําใหเลขสุมแตละจํานวนมีโอกาสเกิดขึ้นเทาๆกัน ดังนั้นการใช
ตารางเลขสุมควรเลือกใหเหมาะสมกับจํานวนหนวยของประชากร เชน ประชากรที่มีจํานวนหนวยไมเกิน 99
หนวย ควรใชตารางเลขสุมที่แตละจํานวนประกอบดวยเลข 2 หลัก ประชากรที่มีจํานวนหนวยตั้งแต 1,000
หนวยขึ้นไปจนถึง 9,999 หนวย ควรใชตารางเลขสุมที่แตละจํานวนประกอบดวยเลข 4 หลัก
3) ใชคอมพิวเตอรสุมตัวอยาง โดยใชโปรแกรมสําเร็จรูป ที่มีโปรแกรมสุมตัวอยาง เชน
โปรแกรมสําเร็จรูป SPSS
3.2 การแจงตัวอยาง
เนื่องจากมีความจําเปนที่จะตองใชขอมูลจากตัวอยางในการประมาณคาหรือจากทดสอบสมมติฐาน
เกี่ยวกับลักษณะที่สนใจศึกษาหรือพารามิเตอรของประชากร เชน คาเฉลี่ย คาสัดสวน และคาความแปรปรวน
73
ดังไดกลาวมาแลว ดังนั้นการทราบลักษณะของคาประมาณที่ไดจากขอมูลตัวอยาง เชน ลักษณะการแจกแจง
คาเฉลี่ย ลักษณะการแจกแจงคาสัดสวน และลักษณะการแจกแจงคาความแปรปรวนจะทําใหสามารทราบ
ความถูกตองและเชื่อถือไดของคาประมาณเหลานั้น นอกจากนี้ ยังสามารถนํามาใชประโยชนในการวิเคราะห
ทางสถิติเรื่องอื่นๆ ตอไป เชน การหาคาความเชื่อมั่น (confidence interval) การทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติ
เกี่ยวกับพารามิเตอรตางๆ หรือการหาคาความสัมพันธระหวางขอมูลหรือตัวแปรตั้งแต 2 ตัวขึ้นไป
เพื่อใหมองเห็นความจําเปนของการแจกแจงตัวอยางและประโยชนที่จะนํามาใช ลองพิจารณาจาก
ตัวอยางตอไปนี้ บริษัทรับเหมากอสรางแหงหนึ่งตองการประมาณคาจางเฉลี่ยตอชั่วโมงของคนงานในจังหวัด
สมุทรปราการ จึงสุมคนงานที่ทํางานอยูในจังหวัดสมุทรปราการมา 16 คน ไดคาแรงตอชั่วโมงของคนงานทั้ง
16 คนดังนี้ คือ
16.80, 19.40, 17.90, 22.10, 20.84, 17.74, 18.84, 19.60, 18.30, 21.60, 20.48, 19.00, 20.20,
22.50, 18.00 และ 19.20 บาท เมื่อนํามาคํานวณหาคาเฉลี่ยจากตัวอยาง (x̅) จะไดx =
312.50
16
= 19.53 บาท
นั้นคือ x̅ ซึ่งเปนคาประมาณของคาเฉลี่ยตอชั่วโมงของคนงานทั้งหมดในจังหวัดสมุทรปราการเทากับ
19.53 บาท แตอยางไรก็ตาม คาประมาณดังกลาวนี้เปนเพียงคาประมาณคาหนึ่งในจํานวนคาที่ประมาณอาจ
เปนไปไดทั้งหมดของการเลือกคนงานจํานวน 16 คนมาจากคนงานทั้งหมดที่ทํางานอยูในจังหวัดสมุทรปราการ
เทานั้น กลาวคือ ถาคนงานที่เลือกมาเปนตัวอยาง 16 คนนี้เปนคนละชุดกับคนงานชุดเดิมขางตน ก็จะทําใหได
คาเฉลี่ยจากตัวอยางการเปลี่ยนไป ดังนั้นเมื่อเปลี่ยนชุดของตัวอยางไปเรื่อยๆก็จะมีผลทําใหไดคาเฉลี่ยจาก
ตัวอยางหลายจํานวนมาก เชน 19.53, 19.07, 20.09, 19.84, ... ความแตกตางที่เกิดขึ้นระหวางคาเฉลี่จาก
ตัวอยางแตละชุดเหลานี้จะเห็นไดวาเกิดจากการสุมตัวอยาง การกระจายหรือการแจกแจงของคาตางๆที่เปนไป
ไดทั้งหมดของประชากรนี้เรียกวาเปน การแจกแจงตัวอยางของx̅(sampling distribution of x̅)การที่จะใช x̅
เปนคาประมาณ µ จําเปนตองทราบลักษณะที่สําคัญบางประการของการแจกแจงของ x̅คือตองการทราบวา
การแจกแจงของคาประมาณ x̅เกี่ยวของกับการแจกแจงของขอมูลจากตัวอยางอยางไร
สมมติวาจํานวนคนงานทั้งหมดในจังหวัดในจังหวัดสมุทรปราการมี Nคน เลือกตัวอยางคนงานมา
สอบถามอัตราคาจางจํานวนn คน เมื่อตองการนําไปใชในการประมาณอัตราคาจางเฉลี่ยตอชั่วโมงของคนงาน
ในจังหวัดสมุทรปราการ (µ) ถาอัตราคาจางของคนงานทั้งหมดในจังหวัดสมุทรปราการมีการแจกแจงที่มี
คาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ2
จะไดคาเฉลี่ยของการแจกแจงของ x̅ซึ่งจะแทนดวย µx̅ เทากับ µ และ
ความแปรปรวนของ x̅ ซึ่งจะแทนดวย σx̅
2
เทากับ
σ2
n
N-n
N-1
ถา N มีขนาดใหญเมื่อเปรียบเทียบกับ n ซึ่งเปนกรณีของการเลือกตัวอยางโดยทั่วไป จะไดความ
แปรปรวนของ x̅หรือ σx̅
2
เทากับ
σ2
n
ดังนั้นความแปรปรวนของคาเฉลี่ยนอยกวาความแปรปรวนของคาสังเกตเดิม เนื่องจาก
σ2
n
นอยกวา
σ2
เสมอ ซึ่งแสดงวาคาเฉลี่ยมีการกระจายตัวนอยกวาเดิม
3.2.1 การแจกแจงตัวอยางของคาเฉลี่ย
การแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางขนาด n ที่เลือกมาจากประชากรขนาด N ที่มีคาเฉลี่ย µ
และความแปรปรวน σ2
จะมีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน
σ2
n
ตัวอยางที่ 3.1
74
จํานวนวิศวกรไฟฟาในโรงงานอุตสาหกรรม 3 แหง คือ A, B และ C เทากับ 3 คน 4 คน และ 5 คน
ตามลําดับ ตองการประมาณจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรมและความแปรปรวนของจํานวน
วิศวกรไฟฟาตอโรงงานอุตสาหกรรม โดยการเลือกตัวอยางโรงงานอุตสาหกรรมมา 2 แหง
วิธีทํา
จํานวนวิธีทั้งหมดที่จะเลือกโรงงานอุตสาหกรรม 2 แหงจากโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหมด 3 แหงมี
3
2
= 3 วิธี
นั่นคือ จํานวนชุดของตัวอยางที่เปนไปไดเทากับ 3 ชุด คือ
ชุดที่ 1 ประกอบดวยโรงงานอุตสาหกรรม A และโรงงานอุตสาหกรรม B
ชุดที่ 2 ประกอบดวยโรงงานอุตสาหกรรม A และโรงงานอุตสาหกรรม C
ชุดที่ 3 ประกอบดวยโรงงานอุตสาหกรรม B และโรงงานอุตสาหกรรม C
ถาผูตองการประมาณเลือกไดตัวอยางชุดที่ 1 จะไดจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรม
x̅1=
3+4
2
=3.5 คน
ถาผูตองการประมาณเลือกไดตัวอยางชุดที่ 2 จะไดจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรม
x̅2=
3+5
2
=4.0 คน
ถาผูตองการประมาณเลือกไดตัวอยางชุดที่ 3 จะไดจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรม
x̅3=
4+5
2
=4.5 คน
นั้นคือ x̅1,x̅2, x̅3 หรือ 3.5, 4.0, 4.5 จะมีการแจกแจงที่มีคาเฉลี่ย และความแปรปรวน
σ2
n
N-n
N-1
, (Nมีขนาดใหญเมื่อเทียบกับn)
μ=
1
N
xi
N
i=1
=
1
3
(3+4+5)=4
เมื่อ
σ2
=
1
N
(xi-μ)2
N
i=1
=
1
3
[(3-4)2
+(4-4)2
+(5-4)2]=
2
3
ดังนั้นการแจกแจงของวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรมมีคาเฉลี่ยเทากับ 4 และความ
แปรปรวนเทากับ
2
3
×
1
2
3-2
3-1
=
1
6
75
ถาหาคาเฉลี่ยของ x̅1,x̅2,x̅3 โดยตรง จะได
μx̅=
1
3
x̅1,x̅2, x̅3
=
1
3
(3.5+4.0+4.5) =4
ถาหาความแปรปรวนของ x̅1,x̅2,x̅3 โดยตรง จะได
2
x
=
1
3
x̅1-μx̅
2
+ x̅2-μx̅
2
+ x̅3-μx̅
2
=
1
3
[(3.5-4)2
+(4.0-4)2
+(4.5-4)2]
=
1
6
ถาเทากับที่หาไดจากความสัมพันธระหวางการแจกแจงของ x̅กับการแจกแจงของ xซึ่งเปนคาของ
ขอมูลเดิม
3.2.2 การแจกแจงตัวอยางของคาเฉลี่ยเมื่อประชากรมีการแจกแจงปกติ
เนื่องจากโดยทั่วไปตัวแปรสวนใหญไมวาจะเปนตัวแปรดานเศรษฐกิจหรืออุตสาหกรรมมักจะมีการแจกแจง
ปกติ ดังนั้นในการวิเคราะหขอมูลจึงมีความจําเปนตองทราบการแจกแจงตัวอยางเมื่อประชากรมีการแจกแจง
ปกติ การแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางขนาด n ที่เลือกมาจากประชากรขนาด N ซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มี
คาเฉลี่ย μ และมีความแปรปรวน σ2
จะมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย μ และมีความแปรปรวน
σ2
n
ลักษณะของการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางเมื่อใชตัวอยางขนาด 9 และ 25 ที่เลือกมาจาก
ประชากรที่มีการแจกแจงปกติ เปนดังนี้
ภาพ
ภาพ 3.1 แจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางเมื่อใชตัวอยางขนาด 9 และ 25 จากประชากรที่มีการแจกแจงปกติ
ตัวอยางที่ 3.2
76
อายุการใชงานทรานซิสเตอรในเครื่องคอมพิวเตอรสามารถอนุโลมไดวาการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย
80 ชั่วโมง และความแปรปรวน 10 จงหาความนาจะเปนที่อายุการใชงานเฉลี่ยของทรานซิสเตอรในเครื่อง
คอมพิวเตอร 4 เครื่องจะมากกวา 84 ชั่วโมง
วิธีทํา
ให x แทนอายุการใชงานของทรานซิสเตอรซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย μ = 80 ชั่วโมง และ
ความแปรปรวน = 10
ดังนั้นการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางเครื่องคอมพิวเตอร 4 เครื่องมีการแจกแจงปกติที่มี
μ = μ = 80
̅ = = =2.50
̅ = √2.50 =1.58
เพื่อใหสามารถใชตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง
เปลี่ยนคาของ x ไปเปนคา Zซึ่งมีคาการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 และเนื่องจากการ
สุม xมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย μ และความแปรปรวน
ดังนั้น Z = =
√
จะได z =
.
= 2.53
P(x > 84) = P(Z > 2.53) = 0.5 – P(0 <Z <2.53)
นั้นคือ = 0.5 – 0.4943
= 0.0057
ดังนั้นความนาจะเปนที่อายุการใชงานของทรานซิสเตอรในเครื่องคอมพิวเตอร 4 เครื่องจะมากกวา
84 ชั่วโมงเทากับ 0.0057
ตัวอยางที่ 3.3
น้ําหนักของลังที่บรรจุเครื่องจักรชนิดหนึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 323 กิโลกรัม และคาสวน
เบี่ยงเบนมาตรฐาน 6 กิโลกรัม จากการสุมลังบรรจุเครื่องจักรมา 9 ลัง แลวชั่งน้ําหนักเพื่อเพิ่มหาน้ําหนักเฉลี่ย
จงหาคาความนาจะเปนที่มีน้ําหนักเฉลี่ยของลังที่สุมมานั้นนอยกวา 320 กิโลกรัม
วิธีทํา
เนื่องจาก µ = 323 กิโลกรัม, σ = 6 กิโลกรัม, n = 9
ดังนั้น μ = µ = 323 กิโลกรัม
77
̅ =
√
=
√
= 2 กิโลกรัม
จาก Z =
= = -1.5
P (x< 320) = P (Z < -1.5) = 0.5 - P (-1.5 < Z < 0)
นั้นคือ = 0.5 – 0.4332
= 0.0668
ดังนั้นความนาจะเปนที่น้ําหนักเฉลี่ยของลังที่สุมมานอยกวา 320 กิโลกรัมเทากับ 0.0668
สําหรับการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางและการแจกแจงของขอมูลเดิมของตัวอยางนั้นแสดงได
ดังภาพ 3.2
ภาพ
ภาพ 3.2 การเปรียบเทียบการแจกแจงของประชากรและการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยาง
ตัวอยางที่ 3.4
โรงงานผลิตยางรถยนตยี่หอหนึ่งอางวาอายุการใชงานของยางรถยนตที่ผลิตจากโรงงานมีการแจกแจง
ปกติที่มีคาเฉลี่ย 43, 000 กิโลเมตร และมีคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของอายุการใชงานเทากับ 3,000
กิโลเมตร ถาคํากลาวอางดังกลาวเปนจริง จงหาความนาจะเปนที่ตัวอยางยางรถยนตที่เลือกขึ้นมา 36 เสนจะมี
คาเฉลี่ยของอายุการใชงาน
1) ต่ํากวา 40,000 กิโลเมตร
2) สูงกวา 44,000 กิโลเมตร
3) อยูระหวาง 42,000 กับ 44,000 กิโลเมตร
วิธีทํา
เนื่องจาก µ = 43,000 กิโลเมตร และ σ = 3,000 กิโลเมตร
ดังนั้น μ = µ = 43,000 กิโลเมตร
ดังนั้น σ =
√
= ,
= 500 กิโลเมตร
78
จาก Z =
1) หา P(x< 40,000)
Z = , ,
= -6
P(x< 40,000) = P(Z< -6) = P(Z> 6) = 0.5 - P(0 <Z< 6)
= 0.5 -0.5
= 0
นั่นคือ ความนาจะเปนที่ยางรถยนตมีอายุการใชงานเฉลี่ยต่ํากวา 40, 000 กิโลเมตร เทากับ 0
2) หา P(x> 44,000)
Z = , ,
= 2
P(x< 44,000) = P(Z< 2) = 0.5 - P(0 <Z<2)
= 0.5 -0.4775 = 0.0228
นั่นคือ ความนาจะเปนที่ยางรถยนตมีอายุการใชงานเฉลี่ยอยูระหวาง 42,000 กับ 44,000 กิโลเมตร
เทากับ 0.9544
3.2.3 ทฤษฏีบทลิมิตสวนกลาง
ถาตัวอยางขนาด n ถูกเลือกมาจากประชากรที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน แลว เมื่อ n มี
ขนาดใหญ xจะมีการแจกแจงที่ประมาณไดดวยการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ และมีความแปรปรวน และ
การประมาณนี้จะมีความถูกตองมากขึ้นเมื่อ n มีขนาดใหญขึ้น
ทฤษฎีบทลิมิตสวนกลาง (central limit theorem) นี้สามารถใชไดกับประชากรใดๆ โดยไมตอง
คํานึงถึงวาประชากรนั้นจะมีการแจกแจงแบบใดก็ตาม สําหรับขนาดตัวอยางที่นับวาใหญเพียงพอสําหรับการ
ใชทฤษฎีนี้ไมควรต่ํากวา 30
ตัวอยางที่ 3.5
จุดหลอมตัวของโลหะผสมชนิดหนึ่งมีการแจกแจงที่มีคาเฉลี่ย 100 องศาเซลเซียสและความแปรปรวน
4 จงหาความนาจะเปนที่โลหะผสมชนิดนี้ 50 แผน ซึ่งเลือกมาเปนตัวอยางจะมีจุดหลอมตัวมากกวา 100.5
องศาเซลเซียส
วิธีทํา
เนื่องจากไมทราบวาประชากรมีการแจกแจงปกติหรือไม แตขนาดตัวอยางที่ใชไมเทากับ 50 ซึ่งเปน
ขนาดใหญพอที่จะประมาณการแจกแจงของ xดวยการแจกแจงปกติโดยใชทฤษฎีบทลิมิตสวนกลางได ดังนั้น
x จะมีการแจกแจงที่ประมาณไดดวยการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 100 องศาเซลเซียส และความยาว
แปรปรวน = 0.08
79
จาก Z =
=
.
√ .
= 1.77
P(x> 100.5) = P(Z> 1.77) = 0.5 - P(0 <Z< 1.77)
= 0.5 -0.4616 = 0.0384
ดังนั้นความนาจะเปนที่โลหะผสมชนิดนี้ 50 แผนซึ่งเลือกมาเปนตัวอยางจะมีจุดหลอมตัวเฉลี่ย
มากกวา 100.5 องศาเซลเซียสเทากับ 0.0384
3.2.4 การแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาเฉลี่ยของประชากรสองชุดที่มีการแจกแจงปกติ
ถา x และx เปนคาเฉลี่ยจากตัวอยางขนาด n1และ n2ที่เลือกมาจากแระชากรสองชุดที่ตางก็มีการ
แจกแจงที่มีคาเฉลี่ย µ1 และµ2และความแปรปรวน σ และ σ ตามลําดับแลว จะมีการแจกแจงปกติที่มี
คาเฉลี่ย µ1 -µ2และความแปรปรวน +
ตัวอยางที่ 3.6
คาแรงงานตอวันของโรงงานทอผาในจังหวัดหนึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 160 บาท และความ
แปรปรวน 36 และคาแรงงานตอวันของโรงงานเย็บผามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 150 บาท และความ
แปรปรวน 9 ถาเลือกตัวอยางคนงานในโรงงานทอผาในจังหวัดนี้มา 90 คน และคนงานในโรงงานเย็บผาใน
จังหวัดนี้มา 45 คน จงหาความนาจะเปนที่ความแตกตางระหวางคาเฉลี่ยของคาแรงงานตอโรงงานของโรงงาน
ทั้งสองในจังหวัดนี้ต่ํากวา 8 บาท ตอวัน
วิธีทํา
ให x และx แทนคาแรงงานเฉลี่ยตอวันของคนงานที่เลือกมาเปนตัวอยางจากโรงงานทอผาและ
โรงงานเย็บผา ตามลําดับ
µ1 = 160, µ2 = 150
เนื่องจาก σ = 36, σ = 9
N1 = 90, N2 = 45
ดังนั้น x -x มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย = µ1 - µ2 = 160 – 150 = 10 และความ
แปรปรวน + = + = 0.6
และเพื่อใหสามารถใชตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง
เปลี่ยนคาของ x -x ไปเปนคามาตรฐาน Z ซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 และ
เนื่องจาก x -x มีการแจกแจงปกติที่คาเฉลี่ย (µ1 - µ2) และมีความแปรปรวน
σ1
2
n1
+
σ2
2
n2
ดังนั้น
Z =
( ) ( )
80
จะได Z =
√ .
= - 2.58
นั้นคือ P(x -x < 8) = P(Z<- 2.58)
= P(Z>2.58)
= 0.5 – 0.4951
= 0.0049
ดังนั้นความนาจะเปนที่ความแตกตางระหวางคาเฉลี่ยของคาแรงงานตอวันของโรงงานทอผาและ
โรงงานเย็บผาในจังหวัดนี้ต่ํากวา 8 บาทเทากับ 0.0049
ตัวอยางที่ 3.7
เวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาชนิดหนึ่งของชางเทคนิคชายเทากับ 130 นาที และมีคาสวน
เบี่ยงเบนมาตรฐาน 10 นาที แตเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาชนิดเดียวกันของชางเทคนิคหญิงเทากับ
125 นาที และคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 8 นาที ถาเลือกตัวอยางชางเทคนิคจากแตละเพศมา 36 คน จงหา
ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและหญิง
1) มากกวาหรือเทากับ 5 นาที
2) นอยกวาหรือเทากับ 0 นาที
วิธีทํา
ให x และx แทนเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาชนิดนี้ของชางเทคนิคชายและชางเทคนิค
หญิง
เนื่องจากประชากรทั้งสอง คือ เวลาที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและชางเทคนิค
หญิงไมไดมีการแจกแจงปกติ แตขนาดตัวอยางชางเทคนิคที่เลือกมาจากทั้งสองเพศมีขนาดใหญพอสมควร
ดังนั้นจากทฤษฎีบทลิมิตสวนกลางสามารถอนุโลมไดวาผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ชางเทคนิคชายและหญิงที่ได
จากตัวอยางมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ1 - µ2 และความแปรปรวน
σ1
2
n1
+
σ2
2
n2
และเพื่อใหสามารถใชตารางแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง
เปลี่ยนคา x -x ไปเปนคามาตรฐาน Z โดยที่
Z =
( ) ( )
1) หา P(x -x ≥ 5)
Z =
( )
= 0
P(x -x ≥ 5) = P(Z ≥ 0) = 0.5
ดังนั้นความนาจะเปนที่ผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและ
หญิงมากกวาหรือเทากับ 5 นาทีเทากับ 0.5
81
2) หา P(x -x ≤ 0)
Z =
( )
= -2.35
P(x -x ≤ 0) = P(Z ≥ -2.35) = P(Z ≥ 2.35)
= 0.5 – P(0 ≤Z ≤ 2.35)
= 0.5 - 0.4906 = 0.0094
ดังนั้นความนาจะเปนที่ผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและ
หญิงนอยกวาหรือเทากับ 0 นาทีเทากับ 0.0094
3.2.5 การแจกแจงตัวอยางของสัดสวน
สัดสวนตัวอยางเปนกรณีพิเศษของคาเฉลี่ยตัวอยาง (sample mean) เนื่องจากหนวยตัวอยาง
จองแตละหนวยมีคาไดเพียง 2 คา เทานั้น คือ 1 และ 0 ถาหนวยตัวอยางใดมีลักษณะสนใจศึกษาหนวย
ตัวอยางนั้นก็จะมีคาเทากับ 1 แตถาไมมีลักษณะที่สนใจศึกศึกษาหนวยตัวอยางนั้นก็จะมีคาเทากับ 0 เชน
เลือกตัวอยางชางเทคนิคโรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่งโดยการสุมมา 10 คน ดังมีรายชื่อตอไปนี้
นายไพโรจน น.ส. กาญจนา นางแกวตา นายปรีชา นายปญญา นางเพลิน น.ส.บงกช น.ส.วิชุดา
นายไทร และนายสะอาด
ถาลักษณะที่สนในใจศึกษาคือเพศหญิง ดังนั้นชางเทคนิคคนใดที่เปนหญิง คาที่ใชแทนชาง
เทคนิคคนนั้นจะเทากับ 1 แตถาชางเทคนิคชาย คาที่ใชแทนชางชานคนนั้นจะเทากับ 0
นั่นคือ x = (x1 + x2+ x3 + x4+ x6 + x7 + x8 + x9 + x10)
= (0+1+1+0+0+1+1+1+0+0)
= = 0.5
= คาสัดสวนของชางเทคนิคหญิง
= P
การแจกแจงของคาสัดสวนจากตัวอยางขนาด n ที่เลือกมาจากประชากรใดๆจะมีคาเฉลี่ย P แล
ความแปรปรวน
( )
ในกรณีที่ตัวอยางที่เลือกมาจากประชากรมีขนาดใหญมาก หรือ nP และ n(1-P) มากกวาหรือ
เทากับ 5 สามารถใชทฤษฎีบทลิมิตสวนกลางเขามาประยุกตไดเชนเดียวกันกับการแจกแจงตัวอยางของ
คาเฉลี่ย กลาวคือ
82
การแจกแจงของสัดสวนจากตัวอยางขนาด n สามารถอนุโลมไดวามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย
P และความแปรปรวน
( )
เมื่อ n มีขนาดใหญมาก หรือ nP และ n(1-P) มากกวาหรือเทากับ 5
ตัวอยางที่ 3.8
โรงงานผลิตแผงวงจรไฟฟาแหงหนึ่งผลิตแผงวงจรไฟฟาชํารุด 4 %ถาสุมแผนวงจรไฟฟามา 200 แผง
จงหาความนาจะเปนที่สัดสวนของแผงวงจรไฟฟาชํารุดจากตัวอยางอยูระหวาง 0.03 และ 0.06
วิธีทํา
เนื่องจากn= 200, P = = 0.04
ดังนั้น nP = 200(0.04) = 8, P(1-P) = 200(1-0.04) = 192 ซึ่งตางก็มากกวา 6 สามารถอนุโลมไดวา
สัดสวนจากตัวอยาง (p) มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย Pและความแปรปรวน
( )
และเพื่อใหสามารถใช
ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐานใน
การหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐาน Zซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย
0 และความแปรปรวน 1 โดยที่
Z = ( )
เมื่อจาก N = 0.03 Z1=
. .
( . . )( . )= -0.72
เมื่อจาก N = 0.06 Z2=
. .
( . . )( . )= 1.44
ดังนั้น P(0.03 <p < 0.06) = P(-0.72<Z < 1.44)
= P(-0.72 <Z<0) + P(0<Z< 1.44)
= P0 <Z< 0.72) + P(0<Z< 1.44)
= 0.2642 + 0.4251 = 0.6893
นั่นคือ ความนาจะเปนที่สัดสวนของแผงวงจรไฟฟาที่ชํารุดจากตัวอยางอยูระหวาง 0.03 กับ 0.06
เทากับ 0.6893
ตัวอยางที่ 3.9
ถาพนักงานของโรงงานผลิตผลไมกระปองแหงหนึ่งปดสลากสินคาขางกระปองผิดไปรอยละ 15 จงหา
ความนาจะเปนที่สุมผลไมกระปองมา 100 กระปอง แลวพบผลไมกระปองที่ปดสลากสินคาขางกระปองผิดต่ํา
กวารอยละ 10
วิธีทํา
เนื่องจาก n = 100, P = = 0.15
ดังนั้น nP = 100(0.15) = 15, P(1-P) = 100(1-0.15) = 85 ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา
สัดสวนจากตัวอยาง (p) มีการแจกแจงปกติที่คาเฉลี่ย p และความแปรปรวน
( )
และเพื่อใหสามารถใช
ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐานใน
83
การหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐาน Zซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย
0 และความแปรปรวน 1 โดยที่
Z =
( )
เมื่อ P = = 0.10 Z=
. .
( . )( . )
= -1.40
ดังนั้น P(p<0.10)= P(Z < -1.40) = P(Z<1.40)
= 0.5 – P(0 <Z< 1.40)
= 0.5 – 0.4192 = 0.0808
นั่นคือ ความนาจะเปนที่พนักงานปดสลากสินคาขางกระปองผิดต่ํากวารอยละ 10 เทากับ 0.0808
ตัวอยางที่ 3.10
โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญแหงหนึ่ง รอยละ 3 ของคนงานประจําลาหยุดงานปละตั้งแต 15 วันขึ้น
ไป ถาผูจัดการฝายบุคคลเลือกตัวอยางคนงานแระจําโดยการซุมมา 300 คน จงหาความนาจะเปนที่พบคนงาน
ประจํามากกวา 12 คน ลาหยุดงานปละตั้งแต 15 วันขึ้นไป
วิธีทํา
เนื่องจาก n = 300, P = = 0.03
ดังนั้น nP = 300(0.03) = 9, n(1-P) = 300(1-0.03) = 291
ซึ่งตางก็มากวา 5 สามารถอนุโลมไดวาสัดสวนจากตัวอยาง (p) มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P และ
ความแปรปรวน
( )
จาก Z =
( )
เมื่อ P = = 0.04 Z=
. .
. ( . )
= 1.02
ดังนั้น P(p<0.04)= P(Z < 1.02) = 0.5-P(0< Z<1.02)
= 0.5 – 0.3461 = 0.1539
นั่นคือ ความนาจะเปนที่พบคนงานมากกวา 12 คน ลาหยุดงานปละตั้งแต 15 วัน เทากับ 0.1539
3.2.6 การแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาสัดสวนของประชากรสองชุด
เนื่องจากการแจกแจงของคาสัดสวนจากตัวอยาง (p) เปนกรณีพิเศษของการแจกแจงของคาเฉลี่ยจาก
ตัวอยาง ( ̅) ในทํานองเดียวกัน การแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาสัดสวนของประชากรสองชุดก็เปน
กรณีพิเศษของการแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาเฉลี่ยของประชากรสองชุด กลาวคือ
84
ถา p1 และ p2 เปนคาสัดสวนจากตัวอยางขนาด n1และ n2ที่เลือกมาจากประชากรสองชุด สามารถ
อนุโลมไดวามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย p1-p2 และความแปรปรวน
( )
+
( )
เมื่อ n1
และ n2มีขนาดใหญมากหรือ n1P1, n1(1-P1), n2P2และ n2(1-P2)ตางก็มากกวาหรือเทากับ 5
และเพื่อใหสามารถใชตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง
เปลี่ยนคา p1 – p2ไปเปนคามาตรฐาน Z ซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 และ
เนื่องจาก p1 – p2 สามารถอนุโลมไดวามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย p1 – p2 และความแปรปรวน
( )
+
( )
ดังนั้น Z =
( ) ( )
( ) ( )
ตัวอยางที่ 3.11
จากการสุมตัวอยางคนงายกลุมละ 100 คนที่มาทํางานกะกลางวันและกะกลางคืนในโรงงานผลิต
หัวอานคอมพิวเตอร ปรากฏวาสัดสวนของคนงานที่เปนหญิงที่มาทํางานกะกลางวันและกะกลางคืนเทากับ
0.45 และ 0.35 ตามลําดับ จงหาความนาจะเปนที่มีผลตางระหวางคาสัดสวนของคนงานที่เปนหญิงที่ทํางานใน
กะกลางวันและกะกลางคืนมากกวา 0.10 ถา
1) คาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกลางคืนตางก็เทากับ 0.40
2) คาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกลางคืนเทากับ 0.50 และ 0.30 ตามลําดับ
วิธีทํา
1) เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100, P1 = 0.40, P2 =0.40
ดังนั้น n1 P1= 100(0.40) = 40, n1(1- P1) = 100(1-0.40) = 60
N2 P2= 100(0.40) = 40, n2(1- P2) = 100(1-0.40) = 60
ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ
แปรปรวน
( )
+
( )
จาก Z =
( ) ( )
( ) ( )
=
. ( . . )
( . )( . ) ( . )( . )
=
.
.
= 1.44
ดังนั้น P(p1 – p2> 0.10) = P (Z > 1.44)
= 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 1.44)
85
= 0.5 – 0.4251 = 0.0749
นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกะกลางคืน
มากกวา 0.10 เทากับ 0.0749
2) เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100, P1 = 0.50, P2 =0.30
ดังนั้น n1 P1= 100(0.50) = 50, n1(1- P1) = 100(1-0.50) = 50
N2 P2= 100(0.30) = 40, n2(1- P2) = 100(1-0.30) = 70
ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ
แปรปรวน
( )
+
( )
จาก Z =
( ) ( )
( ) ( )
=
. ( . . )
( . )( . ) ( . )( . )
=
.
.
= -1.47
ดังนั้น P(p1 – p2> 0.10) = P (Z > -1.47)
= 0.5 – P (-1.47 ≤ Z ≤ 0)
= 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 1.47)
= 0.5 – 0.4292 = 0.9292
นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกะกลางคืน
มากกวา 0.10 เทากับ 0.9292
ตัวอยางที่ 3.12
โรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่งปกติซื้อวัตถุดิบมากจากบริษัท A และบริษัท B ภายใตขอตกลงที่วา
จะตองมีวัตถุดิบที่มีคุณพลาดไมไดมาตรฐานตามที่ตกลงกันไวไมเกินกวา 5 % จากการตรวจสอบคุณภาพของ
วัตถุดิบที่สงมาจากบริษัท A และบริษัท B โดยการสุมตัวอยางวัตถุดิบจากแตละบริษัทมาจํานวน 100 ชิ้น
ปรากฏวามีวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานจากบริษัท A และบริษัท B เปนจํานวน 5 %และ 3 %
ตามลําดับ จงหาความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจาก
บริษัททั้งสองมากกวา 2% ถาวัตถุดิบทั้งหมดที่สงมาจากบริษัททั้งสองตางก็มีวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมได
มาตรฐานเทากับ 5 %
วิธีทํา
เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100,
P1 = = 0.05, P2 = = 0.05
ดังนั้น n1 P1= 100(0.05) = 5, n1(1- P1) = 100(1-0.05) = 95
n2 P2= 100(0.05) = 5, n2(1- P2) = 100(1-0.05) = 95
86
ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2 มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ
แปรปรวน
( )
+
( )
จาก Z =
( ) ( )
( ) ( )
เมื่อ p1 – p2 = = 0.02
=
. ( . . )
( . )( . ) ( . )( . )
= 0.65
ดังนั้น P(p1 – p2>0.02) = P (Z >0.65)
= 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 0.65)
= 0.5 – 0.2422 = 0.2578
นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจาก
บริษัททั้งสองมากกวา 2 % เทากับ 0.2578
ตัวอยางที่ 3.13
จากตัวอยางที่ 3.12 ถาวัตถุดิบทั้งหมดที่สงมาจากบริษัททั้งสองตางก็มีวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมได
มาตรฐานเพิ่มขึ้นจากเดิม 2 เทาคือเทากับ 10%จงหาความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่
มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจากบริษัททั้งสองมากกวา 2 %
วิธีทํา
เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100,
P1 = = 0.10, P2 = = 0.10
ดังนั้น n1 P1= 100(0.10) = 10, n1(1- P1) = 100(1-0.10) = 90
n2 P2= 100(0.10) = 10, n2(1- P2) = 100(1-0.10) = 90
ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2 มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ
แปรปรวน
( )
+
( )
จาก Z =
( ) ( )
( ) ( )
เมื่อ p1 – p2 = = 0.02
87
=
. ( . . )
( . )( . ) ( . )( . )
= 0.47
ดังนั้น P(p1 – p2>0.02) = P (Z >0.47)
= 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 0.47)
= 0.5 – 0.1808 = 0.3192
นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจาก
บริษัททั้งสองมากกวา 2 % เทากับ 0.3192
แบบฝกหัดบทที่ 3
3.1 บริษัทกอสรางแหงหนึ่งมีสาขา 5 แหงอยูในจังหวัดขอนแกน เชียงใหม สระบุรี ชลบุรี และสุราษฎรธานี
จํานวนวิศวกรของสาขาทั้ง 5 เทากับ 8, 10, 12, 6 และ 15 คน ถาเลือกตัวอยางสาขาบริษัทกอสราง 2 แหง
โดยวิธีการสุม จงหาจํานวนชุดของตัวอยางที่เปนไปไดทั้งหมดพรอมทั้งคาเฉลี่ยของจํานวนวิศวกรและความ
แปรปรวนของตัวยางแตละชุด
3.2 จงแสดงวาคาเฉลี่ยและคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรที่ประกอบดวยคา 1, 2, 3, 4 และ 5
เทากับ 3 และ √2 แลวหาคาเฉลี่ยและความแปรปรวนของตัวอยางแตละชุด
3.3 ถาราคาขายปลีกของสินคามีคาเฉลี่ย 279 บาท และคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 37 บาท ถาเลือกตัวอยาง
รานคาที่ขายสินคาชนิดนี้มา 100 ราน จงหาความนาจะเปนที่ราคาสินคาเฉลี่ยจากตัวอยางรานคาที่เลือกมานี้
จะอยูระหวาง 275 กับ 280 บาท
3.4 ผูสงผลไมจากจังหวัดจันทบุรีวาน้ําหนักเฉลี่ยของเขงบรรจุไมแตละใบเทากับ 49 กิโลกรัม โดยมีคาสวน
เบี่ยงเบนมาตรฐาน 1 กิโลกรัมถาผูซื้อเลือกเขงใสผลไมมาเปนตัวอยาง 16 ใบ จงหาความนาจะเปนที่คาเฉลี่ย
จากตัวอยาง
1)นอยกวา 48 กิโลกรัม
2) อยูระหวาง 48.5 กิโลกรัม กับ 50.5 กิโลกรัม
3) มากกวา 49.5 กิโลกรัม
เมื่อน้ําหนักของเขงใสผลไมมีการแจกแจงปกติ
3.5 ถารานซอมไดนาโมเสียคาน้ําประปาโดยเฉลี่ยเดือนละ 97.63 บาท และมีคาเบี่ยงเบนมาตรฐาน 12.40
บาท ในเดือนที่ผานมา ถาเลือกตัวอยางรานซอมไดนาโมจํานวน 64 ราน โดยการสุมจงหาความนาจะเปนที่
รานซอมไดนาโมจะเสียคาน้ําประปาเดือนละ
88
1)ต่ํากวา 99.18 บาท
2) อยูระหวาง 92.98 กับ 102.78 บาท
3) มากกวา 103.00 บาท
3.6 วิศวกรเครื่องกลคนหนึ่งมีความสามารถสนใจเกี่ยวกับอายุของอะไหลรถยนตที่เปนชนิดอะไหลแทและชนิด
อะไหลปลอม จึงเลือกตัวอยางอะไรแทและอะไหลปลอมมาชนิดละ 45 ชิ้น ผลปรากฏวาอายุเฉลี่ยของอะไหล
แทและอะไหลปลอมเทากับ 6 ป และ 5 ป ตามลําดับ ถาคาเฉลี่ยของอายุอะไหลแทและอะไหลปลอมไมมี
ความแตกตางกัน และความแปรปรวนของอายุอะไหลทั้งสองชนิดเทากัน คือ 18 จงหาความนาจะเปนที่ความ
แตกตางระหวางอายุของอะไหลแทและอะไหลปลอมมากกวา 1 ป
3.7 จากจํานวนวิศวกรที่มาสมัครงานกับบริษัทผลิตทอเหล็กแหงหนึ่ง ปรากฏวาบริษัทสามารถรับผูสมัครได
เพียงรอยละ 90 เทานั้นถาเลือกตัวอยางวิศวกรที่สมัครงานมา 100 คนจงหาความนาจะเปนที่จะมีสัดสวนของ
วิศวกรที่มาสมัครงานที่บริษัทรับเขามาทํางานไดมากกวา 85 คน
3.8 วิศวกรที่ทํางานในภาคราชการมีวิศวกรไฟฟาเพียง 20 % จงหาความนาจะเปนที่วิศวกรไฟฟาจํานวน 350
คนซึ่งเลือกมาเปนตัวอยางจากวิศวกรทั้งหมดทํางานในภาคราชการ
3.9 ในรอบ 3 ปที่ผานมามีรานซอมจักรยานยนตและรานซอมรถยนตในจังหวัดหนึ่งเพิ่มขึ้นรอยละ 22 และ
รอยละ 17 ตามลําดับถาเลือกตัวอยางรานทั้งสองประเภทมาจํานวนประเภทละ 100 ราน โดยการสุมจงหา
ความนาจะเปนที่
1) ผลตางระหวางสัดสวนของรานซอมรถจักรยานยนตและรานซอมรถยนตที่เพิ่มขึ้นมากกวา 0.08
2) ผลตางระหวางสัดสวนของรานซอมรถจักรยานยนตและรานซอมรถยนตที่เพิ่มขึ้นมากกวา 0
3) ผลตางระหวางสัดสวนของรานซอมรถจักรยานยนตและรานซอมรถยนตที่เพิ่มขึ้นมากกวา 0.01
89
บทที่ 4
การประมาณคา
การศึกษาลักษณะตาง ๆ ดานวิศวกรรมของเรื่องหรือกลุมประชากรที่สนใจศึกษาเชนราคาขายปลีก
เฉลี่ยของเหล็กเสนทั่วประเทศสัดสวนของวิศวกรในกรุงเทพมหานครที่ใชสีทาเหล็กยี่หอหนึ่งคาแรงงานเฉลี่ยตอ
วันของชางเทคนิคในนิคมอุตสาหกรรม หรือสัดสวนของรานคาที่จําหนายแบตเตอรี่ยี่หอ B ในภาคใต ฯลฯหาก
ผูศึกษาตองเก็บรวบรวมขอมูลจากทุกๆ หนวยในประชากรนั้นนั้นจะทําใหเสียเวลาและคาใชจายเปนจํานวน
มาก เชน ตองสอบถามราคาขายปลีกของรานคาที่ขายเหล็กเสนทั่วประเทศ ตองสอบถามวิศวกรทุกคนที่อาศัย
อยูในกรุงเทพมหานครเกี่ยวกับการใชสีทาเหล็กยี่หอหนึ่ง ตองสอบถามนายจางหรือคนงานทุกคนในนิคม
อุตสาหกรรมเกี่ยวกับคาจางหรือตองสอบถามรานคาทุกๆรานในภาคใตที่จําหนายแบตเตอรี่หอ B นอกจากนี้
การเก็บรวบรวมขอมูลดวยวิธีดังกลาวอาจจะไดขอมูลที่มีความเชื่อถือไดนอยเพราะไมสามารถหาผูที่มีคุณภาพ
ดีไดเพียงพอเพื่อออกไปเก็บรวบรวมขอมูลซึ่งมีจํานวนมากเหลานั้นไดปญหาที่สําคัญอีกประการหนึ่งก็คือขอมูล
ที่เก็บรวบรวมไดมักจะไมทันสมัยเนื่องจากตองใชเวลานานในการเก็บรวบรวมเพื่อนํามาวิเคราะหจึงทําใหเกิด
ประโยชนนอย โดยเฉพาะอยางยิ่งทางธุรกิจที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีและวิศวกรรมซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเคลื่อนไหว
เร็วมาก เพื่อเปนการแกไขปญหาตาง ๆ ดังกลาวมาแลวขางตนจึงมีความจําเปนตองเก็บรวบรวมขอมูลเกี่ยวกับ
ลักษณะที่สนใจศึกษาจากเพียงบางหนวยซึ่งเปนตัวแทนจากทุกๆหนวยในประชากรเทานั้นดังนั้นลักษณะของ
ประชากรที่สนใจศึกษาจึงไมสามารถหามาไดโดยตรง ตองประมาณจากขอมูลที่เก็บรวบรวมไดจากตัวอยางซึ่ง
เลือกมาเปนตัวแทนของประชากรที่สนใจศึกษาเทานั้นแตเนื่องจากคาประมาณที่ถูกตองและเชื่อถือไดขึ้นอยูกับ
ขอมูลที่เก็บรวบรวมไดและวิธีที่ใชในการประมาณเปนสําคัญดังนั้นในบทนี้จะกลาวถึงกันเก็บรวบรวมขอมูลจาก
ตัวอยางหรือการสํารวจตัวอยางพอสังเขปนอกเหนือจากกันประมาณคาจากขอมูลที่เก็บรวบรวมได
การประมาณคา คือการใชขอมูลจากตัวอยางในการประมาณพารามิเตอรของประชากร การ
ประมาณคามี 2 แบบ คือ การประมาณแบบจุดและการประมาณแบบชวง การประมาณแบบชวง แทนดวยคา
2 คา ซึ่งเกิดจากการนําคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากตัวอยางไปหักออกและรวมเขากับคาประมาณแบบจุด
ของพารามิเตอรนั้นๆ
4.1 การประมาณคาเฉลี่ยของประชากรชุดเดี่ยว (µ)
4.1.1 การประมาณแบบจุดของ µ
x̅ =
1
n
∑ x1
n
i=1 เปนคาประมาณแบบจุดของ µ
เมื่อ n แทนจํานวนตัวอยางที่เลือกมาจากประขากร
4.1.2 การประมาณแบบชวยเหลือชวงความเชื่อมั่นของ µ
การประมาณวิธีนี่จะไดคาประมาณสําหรับพารามิเตอรของประชากรอยูระหวางตัวเลขสองจํานวน
คาที่อยูระหวางตัวเลขสองจํานวนนี้เรียกวาชวงความเชื่อมั่น (confidence interval) และตัวเลขสองตัวที่อยู
ปลายชวงทั้งสองเรียกวาขีดจํากัดความเชื่อมั่นลาง (lower confidencelimit)และขีดจํากัดความเชื่อมั่นบน
(upper confidence limit) ตามลําดับ
90
จากการแจกแจงตัวอยางของคาเฉลี่ยเมื่อประชากรมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ คาเฉลี่ย ()
และความแปรปรวน σ2
และเมื่อเปลี่ยนคาของx̅ ไปเปนคา Z ที่มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความ
แปรปรวน 1 จะได
Z =
x̅-μ
σ
√n
หรือ µ = x̅ ±Z
σ
√n
จากความสัมพันธขางตนจะเห็นไดวาคาประมาณของ µ คือ x̅ ±Z
σ
√n
โดยที่มี x̅เปนคาประมาณ
แบบจุด และ Z
σ
√n
คือ ผลคูณระหวางคา Z และ
σ
√n
เมื่อ Z เปนคาที่ไดจากตารางการแจกแจงปกติมาตรฐาน
ซึ่งขึ้นอยูกับระดับนัยสําคัญหรือระดับความเชื่อมั่นที่ตองการ ดังนั้นถาจะให µ ซึ่งเปนพารามิเตอร x̅ มีโอกาส
ตกอยูในชวงนี้ประมาณ 0.95 หรือ 95 % ชวงความเชื่อมั่นควรจะกวางเทากับ x̅±1.96
σ
√n
(Z(0.025)มีคาเทากับ
1.96) กลาวคือ
P x̅-1.96
σ
√n
<μ<x̅+1.96
σ
√n
= 0.95
ชวงความเชื่อมันของ µ แสดงไวในภาพ 4.1
ภาพที่ 4.1 ชวงความเชื่อมั่นของ µ ณ ระดับความเชื่อมั่น (1-α) 100 %
ถาประชากรมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ2
แลวคาประมาณ แบบชวง
หรือชวงความเชื่อมันของ µ ณ ระดับนัยสําคัญ α คือ
x̅ - Z α
2
σ
√n
<μ<x̅+Z α
2
σ
√n
หรือเขียนอยูในรูป x̅-Z α
2
σ
√n
หรือ x̅-Z ∝
2
σ
√n
,x̅+Z α
2
σ
√n
ขีดจํากัดความเชื่อมั่นลาง คาประมาณแบบจุด ขีดจํากัดความเชื่อมั่นบน
x - Z σ
2
σ
√n
x x + Z σ
2
σ
√n
91
ในกรณีที่ตัวอยางมีขนาดใหญ กลาวคือ มากกวาหรือเทากับ 30 ไมวาประชากรจะมีการแจกแจง
แบบใด เมื่อประยุกตกับทฤษฎีบทลิมิตสวนกลาง x̅จะมีการแจกแจงที่ สามารถอนุโลมไดวาเปนการแจกแจง
ปกติที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน
σ
√n
นั่นคือ คาประมาณแบบชวงหรือชวงความเชื่อมันของ µ ณ ระดับ
นัยสําคัญ αคือ
x̅ - Z α
2
σ
√n
< µ <x̅ + Z α
2
σ
√n
ในกรณีที่ประชากรมีการแจกแจงปกติหรือใกลเคียงกับการแจกแจงปกติและไมทราบความ
แปรปรวนของประชากร (σ2
) จะตองประมาณดวยความแปรปรวนจากตัวอยาง (s2
)x̅จะมีการแจกแจงแบบที
(t distribution)ที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน
s2
n
การแจกแจงแบบทีเปนการแจกแจงของตัวแปรสุมชนิดตอเนืองเชนเดียวกับการ แจกแจงปกติ
และเปนการแจกแจงแบบเดียวกับการแจกแจงปกติมาตรฐาน คือ มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 รูปราง
ลักษณะของการแจกแจงแบบที่เหมือนกับรูปรางลักษณะของการแจกแจงปกติมาตรฐานทุกอยาง ยกเวนความ
โดงของโคงซึ่งจะโดงนอยกวาการแจกแจงปกติมาตรฐาน เนื่องจากการแจกแจงแบบที่จะมีการกระจายมากกวา
การแจกแจงปกติมาตรฐาน รูปรางของการแจกแจงแบบที่ขึ้นอยูกับระดับขั้นความเสรี (degree of freedom)
ซึ่งเทากับขนาดตัวอยางที่ใชลบดวย 1 หรือ df = n – 1 ถาระดับขั้นความเสรีนอยรูปรางของโคงจะแบนราบ
แตถาระดับขั้นความเสรีมากการแจกแจงแบบที่จะเขาใกลการแจกแจงปกติมาตรฐานมากขึ้น หรือความโดง
ของโคงมากขึ้นนั่นเอง เมื่อn เทากับหรือมากกวา 30 การแจกแจง แบบทีและการแจกแจงปกติมาตรฐาน
เกือบจะไมแตกตางกันเลย ภาพ 4.2 แสดงการเปรียบเทียบการแจกแจงแบบที่เมื่อระดับขั้นความเสรีเทากับ 5
และ 10 กับการแจกแจงปกติมาตรฐาน (Z)
ภาพ
ภาพที่ 4.2 เปรียบเทียบแจกแจงแบบทีที่ df = 5 และ df = 10 กับการแจกแจงปกติมาตรฐาน
นั่นคือ เมื่อประชากรแจกแจงปกติหรือใกลเคียงกับการแจกแจงปกติ และไมทราบคาสวนเบี่ยงเบน
มาตรฐานของประชากร คาประมาณแบบชวงหรือชวงความเชื่อมั่นของ µ ณ ระดับนัยสําคัญ αคือ
x̅-t α
2
, n-1
s
√n
<μ<x̅+ t α
2
, n-1
s
√n
หรืออาจเขียนอยูในรูปx̅±t α
2
, n-1
s
√n
92
หรือ x̅-t α
2
, n-1
s
√n
,x̅+ t α
2
, n-1
s
√n
คา t α
2
, n-1
หรือคา t ที่ระดับนัยสําคัญ
α
2
และระดับความขั้นความเสรี (n- 1) หาไดจากการเปด
ทางการแจกแจงแบบทีในตารางสถิติ
ในทางปฏิบัติทั่วไปถาทราบวาประชากรมีการแจกแจงปกติหรือใกลเคียงกับการแจกแจงปกติ และ
ไมทราบความแปรปรวนของประชากร จะหาคาประมาณแบบชวงหรือชวงความเชื่อมั่นของ µ ณ ระดับ
นัยสําคัญ α จาก
x̅-t α
2
, n-1
s
√n
<μ<x̅+ t α
2
, n-1
s
√n
แตถาไมทราบการแจกแจงของประชากรและตัวอยางที่ใชมีขนาดใหญ จะหาคาประมาณแบบชวง
จาก
x̅-t α
2
, n-1
s
√n
<μ<x̅+ t α
2
, n-1
s
√n
เมื่อทราบ σ2
x̅-t α
2
, n-1
s
√n
<μ<x̅+ t α
2
, n-1
s
√n
เมื่อไมทราบ σ2
ตัวอยางที่ 4.1
บริษัทผูผลิตปลั๊กไฟฟาชนิดหนึ่งตองการประมาณราคาขายปลีกเฉลี่ยที่รานคาใน กรุงเทพมหานครรับไป
จําหนาย จึงเลือกตัวอยางรานคาที่รับปลั๊กไฟฟาของบริษัทไปจําหนายมา 12 ราน ปรากฏวาไดราคาขายปลีก
(บาท) เปนดังนี้ 34, 35, 32, 36, 34, 33, 36, 32, 32 และ 34 บาทคาประมาณแบบจุดของราคาขายปลีก
ปลั๊กไฟฟาของรานคาในกรุงเทพมหานครเปนเทาไร
วิธีทํา
เนื่องจาก x̅เปนคาประมาณแบบจุดของ µ
จะได x =
1
n
∑ xi
n
i=1
=
1
2
(34+35+...+34)=
407
12
= 33.94 บาท
ดังนั้นคาประมาณแบบจุดของราคาขายปลีกปลั๊กไฟฟาเทากับ 33.92 บาท
ตัวอยางที่ 4.2
จาการสอบถามวิศวกร 16 คนที่เลือกมาจากวิศวกรทั้งหมดที่ทํางานอยูในอาคารสํานักงานแหงหนึ่ง ซึ่งมา
ทํางานในเดือนที่ผานมา ปรากฏวาไดจํานวนวันเฉลี่ยเปน 25 วัน และคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 2 วัน จงสราง
ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ ถาประชากรมีการแจกแจงปกติ
93
วิธีทํา
เนื่องจากไมทราบการแจกแจงของประชากรและตัวอยางมีขนาดเล็ก ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ
0.10 ของ µ คือ
x̅±t α
2
, n-1
s
√n
เนื่องจาก x̅ = 25, s = 2,
α
2
=
0.10
2
= 0.05, n = 16
และ t(0.05, 15)= 1.7530 (จากตารางการแจกแจงแบบที)
ดังนั้น x̅±t(0.05, 15)
s
√n
= 25 ± 1.7530
2
√16
= 25 ± 0.8765
= (24.1235, 25.8765) วัน
นั่นคือ ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ อยูระหวาง 24.1235 กับ 25.8765 วัน
ตัวอยางที่ 4.3
จากการสอบถามคาน้ํามันเชื่อเพลิงตอวันของเครื่องจักรชนิดหนึ่งที่ใชในการสรางสะพานจํานวน 25
เครื่อง ที่เลือกมาเปนตัวอยางจากจํานวนทั้งหมดที่ใชงานอยู ซึ่งคาน้ํามันเชื่อเพลิงมีการแจกแจงปกติ ปรากฏวา
ไดคาน้ํามันเชื้อเพลิง 62 บาท และความแปรปรวนของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเปน 100 จงสรางชวงความเชื่อมั่น ณ
ระดับความเชื่อมั่น 80% 90%และ 99%ของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน
วิธีทํา
เนื่องจากไมทราบการแจกแจงของประชากรและตัวอยางมีขนาดเล็ก ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ
α ของ µ คือ
x̅±t α
2
, n-1
s
√n
เนื่องจาก x̅ = 62, s = √100 = 10, n = 25
และ ณ ระดับความเชื่อมั่น 80% α= 0.20 จะได
α
2
= 0.10
ณ ระดับความเชื่อมั่น 90% α= 0.10 จะได
α
2
= 0.05
ณ ระดับความเชื่อมั่น 99% α= 0.01จะได
α
2
= 0.005
จากตารางการแจกแจงแบบที t(0.10, 24)= 1.318
t(0.05, 24)= 1.7109
t(0.005, 24)= 2.7969
ดังนั้นชวงความเชื่อมั่นของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน ณ ระดับความเชื่อมมั่น 80% คือ
94
62 ± 1.318
10
√25
= (59.364, 64.636) บาท
ชวงความเชื่อมั่นของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน ณ ระดับความเชื่อมมั่น 90% คือ
62 ± 1.7109
10
√25
= (58.5782, 65.4218) บาท
ชวงความเชื่อมั่นของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน ณ ระดับความเชื่อมมั่น 99% คือ
62 ± 2.7969
10
√25
= (56.4062, 67.5938) บาท
ตัวอยางที่ 4.4
ในการสุมตัวอยางรานขายอุปกรณไฟฟาจํานวน 400 รานมาจากรานขายอุปกรณไฟฟาทั้งหมดที่ตั้งอยูใน
เขตกรุงเทพมหานคร ปรากฏวามีรายไดเฉลี่ยเดือนละ 200,000 บาท จงหาชวงความเชื่อมั่นของรายไดเฉลี่ย
ของรานมาจากรานขายอุปกรณไฟฟา ณ ระดับความเชื่อมั่น 95%
วิธีทํา
เนื่องจากไมทราบการแจกแจงของประชากร แตตัวอยางมีขนาดใหญ และไมทราบความแปรปรวนของ
ประชากร ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับความเชื่อมั่น (1 - α) 100% ของ µ คือ
x̅±t α
2
, n-1
s
√n
จาก x̅ = 200,000, s = 80,000, n = 16
α
2
=
0.05
2
= 0.025, t(0.025, 399)= 1.96 (จากตารางการแจกแจงแบบที)
จะได x̅±t α
2
, n-1
s
√n
= 200,000 ± 1.96
80,000
√400
= 200,000 ± 7,840
= (192,160, 207,840) บาท
ดังนั้นชวงความเชื่อมั่นของรายไดเฉลี่ยของรานอุปกรณไฟฟาอยูระหวาง 192,160 บาท กับ 207,840
บาท
และ t(0.05, 15)= 1.7530 (จากตารางการแจกแจงแบบที)
ดังนั้น x̅±t(0.05, 15)
s
√n
= 25 ± 1.7530
2
√16
= 25 ± 0.8765
= (24.1235, 25.8765) วัน
นั่นคือ ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ อยูระหวาง 24.1235 กับ 25.8765 วัน
ตัวอยางที่ 4.5
ถาความแปรปรวนของจํานวนวิศวกรในโรงงานอุตสาหกรรมตางๆในจังหวัดสมุทรปราการเทากับ 100
เลือกตัวอยางโรงงานอุตสาหกรรมในจังหวัดนี้มา 30 แหง พบวามีจํานวนวิศวกรโดยเฉลี่ย 25 คน จงหาชวง
ความเชื่อมั่นของจํานวนวิศวกรเฉลี่ยตอโรงงาน ณ ระดับความเชื่อมั่น 90%
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม
สถิติวิศวกรรม

More Related Content

What's hot

จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดจำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดOwen Inkeaw
 
พื้นที่ใต้โค้ง
พื้นที่ใต้โค้งพื้นที่ใต้โค้ง
พื้นที่ใต้โค้งkrurutsamee
 
เฉลยพื้นที่ใต้โค้ง
เฉลยพื้นที่ใต้โค้งเฉลยพื้นที่ใต้โค้ง
เฉลยพื้นที่ใต้โค้งkrurutsamee
 
ตารางการแจกแจง t
ตารางการแจกแจง tตารางการแจกแจง t
ตารางการแจกแจง tJaturapad Pratoom
 
ข้อสอบเคมีพร้อมเฉลย
ข้อสอบเคมีพร้อมเฉลยข้อสอบเคมีพร้อมเฉลย
ข้อสอบเคมีพร้อมเฉลยJamescoolboy
 
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...KanlayaratKotaboot
 
การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6
การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6
การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6KruGift Girlz
 
บทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณ
บทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณบทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณ
บทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณChattichai
 
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้นบทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้นsawed kodnara
 
รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์
รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์
รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์Jiraporn
 
ใบงาน 3.1 3.2
ใบงาน 3.1 3.2ใบงาน 3.1 3.2
ใบงาน 3.1 3.2oraneehussem
 
บทที่5.pdf
บทที่5.pdfบทที่5.pdf
บทที่5.pdfsewahec743
 
อินทิเกรต
อินทิเกรตอินทิเกรต
อินทิเกรตkrurutsamee
 
สถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัยสถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัยNU
 
เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2KruGift Girlz
 
ปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอก
ปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอกปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอก
ปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอกNat Basri
 
5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพWijitta DevilTeacher
 

What's hot (20)

เฉลยใบงานการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง
เฉลยใบงานการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเฉลยใบงานการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง
เฉลยใบงานการเคลื่อนที่ในแนวดิ่ง
 
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิดจำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
จำนวนเชิงซ้อนไม่ซับซ้อนอย่างที่คิด
 
พื้นที่ใต้โค้ง
พื้นที่ใต้โค้งพื้นที่ใต้โค้ง
พื้นที่ใต้โค้ง
 
เฉลยพื้นที่ใต้โค้ง
เฉลยพื้นที่ใต้โค้งเฉลยพื้นที่ใต้โค้ง
เฉลยพื้นที่ใต้โค้ง
 
ตารางการแจกแจง t
ตารางการแจกแจง tตารางการแจกแจง t
ตารางการแจกแจง t
 
ข้อสอบเคมีพร้อมเฉลย
ข้อสอบเคมีพร้อมเฉลยข้อสอบเคมีพร้อมเฉลย
ข้อสอบเคมีพร้อมเฉลย
 
สถิติ เบื้องต้น ตอนที่1
สถิติ เบื้องต้น ตอนที่1สถิติ เบื้องต้น ตอนที่1
สถิติ เบื้องต้น ตอนที่1
 
โครงงาน 5 บท
โครงงาน  5 บทโครงงาน  5 บท
โครงงาน 5 บท
 
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...
ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบเพื่อนคู่คิด เล่มที่ 14 ความสัมพันธ์ระหว่างทศนิยมและเ...
 
การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6
การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6
การวัดตำแหน่งที่ของข้อมูลม.6
 
บทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณ
บทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณบทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณ
บทที่ 8 งานวงรอบและการคำนวณ
 
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้นบทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
บทที่ 1 อัตราส่วนตรีโกณมิติ ม.ต้น
 
รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์
รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์
รวมบทคัดย่อโครงงานวิทย์
 
ใบงาน 3.1 3.2
ใบงาน 3.1 3.2ใบงาน 3.1 3.2
ใบงาน 3.1 3.2
 
บทที่5.pdf
บทที่5.pdfบทที่5.pdf
บทที่5.pdf
 
อินทิเกรต
อินทิเกรตอินทิเกรต
อินทิเกรต
 
สถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัยสถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัย
 
เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2เส้นขนาน ม.2
เส้นขนาน ม.2
 
ปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอก
ปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอกปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอก
ปริมาตรของปริซึมและทรงกระบอก
 
5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
5ความร้อน และการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ
 

Similar to สถิติวิศวกรรม

สถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัยสถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัยTwatchai Tangutairuang
 
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพอภิเทพ ทองเจือ
 
สถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมาย
สถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมายสถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมาย
สถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมายsomsur2001
 
2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์
2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์
2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์othanatoso
 
12 งานนำสนอ cluster analysis
12 งานนำสนอ cluster analysis12 งานนำสนอ cluster analysis
12 งานนำสนอ cluster analysiskhuwawa2513
 
โครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศ
โครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศโครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศ
โครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศThrus Teerakiat
 
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรองสถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรองดา ดาลี่
 
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรองสถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรองดา ดาลี่
 
บทที่ 1 5
บทที่ 1 5บทที่ 1 5
บทที่ 1 5Tonkaow Jb
 
สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)
สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)
สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)Sani Satjachaliao
 
สถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesis
สถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesisสถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesis
สถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesiswilailukseree
 
ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์
ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์
ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์ทับทิม เจริญตา
 

Similar to สถิติวิศวกรรม (20)

สถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัยสถิติเพื่อการวิจัย
สถิติเพื่อการวิจัย
 
สถิติStat
สถิติStatสถิติStat
สถิติStat
 
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพ
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับสถิติ อภิเทพ
 
โครงสร้างรายวิชาค33201
โครงสร้างรายวิชาค33201โครงสร้างรายวิชาค33201
โครงสร้างรายวิชาค33201
 
สถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมาย
สถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมายสถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมาย
สถิติพรรณนาในการวิจัยเชิงปริมาณ ปรับSlide-เพิ่มslideงานมอบหมาย
 
Epi info unit08
Epi info unit08Epi info unit08
Epi info unit08
 
รายงาน
รายงานรายงาน
รายงาน
 
2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์
2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์
2.91 ใบความรู้ การวัดการกระจายสัมพัทธ์
 
ppt
pptppt
ppt
 
12 งานนำสนอ cluster analysis
12 งานนำสนอ cluster analysis12 งานนำสนอ cluster analysis
12 งานนำสนอ cluster analysis
 
โครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศ
โครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศโครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศ
โครงงานปริมาณฝุ่นละอองในอากาศ
 
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรองสถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
 
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรองสถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
สถิติเบื้องต้นกลุ่ม 2 สำรอง
 
บทที่ 1 5
บทที่ 1 5บทที่ 1 5
บทที่ 1 5
 
สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)
สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)
สัปดาห์ที่ 7 8 (2 dec 2010)
 
สถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesis
สถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesisสถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesis
สถิติและคอมพิวเตอร์ Testing hypothesis
 
ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์
ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์
ตัวอย่างแผนพอเพียงกับคณิตศาสตร์
 
Role math stat_cs
Role math stat_csRole math stat_cs
Role math stat_cs
 
06
0606
06
 
Semantic differential
Semantic differentialSemantic differential
Semantic differential
 

สถิติวิศวกรรม

  • 1. 71 บทที่ 3 การสุมตัวอยางและการแจกแจงตัวอยาง ในกรณีที่ประชากรซึ่งสนใจศึกษามีขอบเขตกวางขวางหรือมีจํานวนมากหรือการกระจายของขอมูลที่ จะนํามาใชในการวิเคราะหเชิงสถิติซึ่งวัดในรูปสัมประสิทธิ์การแปรผัน (coefficient of variation หรือ CV) มี คานอย การเลือกตัวอยางแตเพียงบางหนวยจากทุกๆหนวยของประชากรมาเก็บรวบรวมขอมูลที่ตองการจะ สามารถประหยัดเวลาและคาใชจายในการเก็บรวบรวมขอมูลไดมาก นอกจากนี้ การทราบการแจกแจงตัวอยาง ของคาประมาณที่ใชกันอยูเสมอๆ คือ คาเฉลี่ย และคาสัดสวน ยังสามารถนําไปใชในการกําหนดตัวสถิติเพื่อ การประมาณคาพารามิเตอร หรือการทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติเกี่ยวกับพารามิเตอร ตลอดจนการประเมิน ความถูกตองเชื่อถือไดของคาประมาณ หรือของผลการทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติ ไมวาจะเปนพารามิเตอรของ ประชากรชุดเดียว หรือประชากรตั้งแต 2 ชุดขึ้นไปไดอีกดวย 3.1 การสุมตัวอยาง ในการประมาณคาสิ่งที่สนใจศึกษาดานวิศวกรรม เชน การประมาณอายุการใชงานของอุปกรณ อิเล็กทรอนิกส การประมาณความเขมขนของสารตะกั่วในน้ํามันเบนซิน การประมาณกระแสไฟฟาที่ไหลผาน ขดลวดทองแดง หรือการประมาณจํานวนครั้งที่รังสีแกมมาพุงออกจากธาตุกัมมันตรังสี หรือการทดสอบ สมมติฐานซึ่งเปนความเชื่อของวิศวกรเกี่ยวกับจํานวนฟองอากาศในแกวที่ผลิตจากโรงงาน ระดับความดังของ เสียงจากเครื่องขยายเสียง หรือความดันอากาศของยางรถยนตของรถยนตที่วิ่งอยูบนถนน การเก็บรวบรวม ขอมูลที่เกี่ยวของทั้งหมดซึ่งจะนํามาใชในการประมาณคาสิ่งที่สนใจศึกษาดานวิศวกรรมที่กลาวมาแลวขางตน หรือการเก็บรวบรวมขอมูลที่เกี่ยวของทั้งหมดซึ่งจะนํามาใชในการทดสอบความเชื่อของวิศวกรในเรื่องตางๆ จะทําใหเสียเวลาและคาใชจายในการเก็บรวบรวมขอมูลคอนขางมาก การเก็บรวบรวมขอมูลจากตัวอยางบาง หนวยที่เลือกมาเปนตัวแทนจากทุกๆหนวยในประชากรที่ตองการประมาณคาหรือตองมีการทดสอบสมมติฐาน ก็เปนการเพียงพอ ทั้งนี้ เนื่องจากการศึกษาจากทุกหนวยของสิ่งที่ตองการเก็บรวบรวมขอมูลบางครั้งอาจทําให เสียเวลาและคาใชจายโดยไมจําเปน เพราะสิ่งที่ศึกษาอาจจะมีบางกลุมที่มีลักษณะที่ตองการทราบอยูเหมือนๆ กันหรือใกลเคียงกันมาก การเลือกตัวแทนของแตละกลุมมาทําการศึกษาก็เปนการเพียงพอที่จะทําใหสามารถ ประมาณคาหรือทดสอบสมมติฐานของเรื่องที่ตองการศึกษาไดทั้งหมด เชน ในการประมาณจํานวนสินคาชํารุดที่ผลิตโดยคนงานของโรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่ง จํานวนสินคา ชํารุดที่ผลิตโดยคนงานที่มีประสบการณใกลเคียงกันจะแตกตางกันไมมากนัก ดังนั้นอาจจะเลือกคนงานจํานวน หนึ่งมาเปนตัวแทนของคนงานทั้งหมดที่มีประสบการณใกลเคียงกัน เชน เลือกตัวอยางคนงานที่มีประสบการณ ต่ํากวา 2 ปลงมาจํานวน 100 คน คนงานที่มีประสบการณ 2 ถึง 4 ปจํานวน 60 คน และคนงานที่มี ประสบการณตั้งแต 5 ปขึ้นไปจํานวน 40 คน จํานวนตัวอยางที่เลือกมาเปนตัวแทนของประชากรแตละกลุมนี้ จะมีจํานวนมากนอยเพียงใดขึ้นอยูกับความตองการของผูเก็บรวบรวมขอมูล วาจะใหคาประมาณที่ไดจาก ตัวอยางที่เลือกมาเก็บรวบรวมขอมูลนี้ใกลเคียงกับคาที่ควรจะเปนจริงที่ไดจากการศึกษาทุกทุกหนวยหรือ พารามิเตอร (parameter) มากนอยเพียงใด ถาตองการใหไดผลใกลเคียงมากก็ควรเลือกตัวแทนหรือตัวอยาง มามาก นอกจากความตองการของผูเก็บรวบรวมขอมูลเกี่ยวกับความถูกตองของคาประมาณนี้แลว ความ แปรปรวนหรือการกระจายของลักษณะที่สนใจศึกษาในแตละกลุม เชน จากตัวอยางขางตน คือ ประสบการณ ในการผลิตสินคาที่อยูในกลุมเดียวกันมีความแตกตางกันมากหรือนอย ถามีความแตกตางกันมากก็อาจตองใช จํานวนตัวอยางมาก แตถาแตกตางกันนอยก็อาจใชจํานวนตัวอยางนอยลงได สําหรับวิธีเลือกตัวอยางจาก
  • 2. 72 ประชากรเพื่อนํามาเก็บรวบรวมขอมูลที่นิยมใชกันทั่วๆไปในการประมาณคาและการทดสอบสมมติฐาน คือ วิธีการเลือกตัวแทนแบบสุมหรือการสุมตัวอยาง การสุมตัวอยาง คือวิธีเลือกตัวอยางที่ทุกๆหนวยของประชากรจะมีโอกาสถูกเลือกมาเปนตัวอยาง เทาๆกัน ตัวอยางที่เลือกไดมักจะกระจายกันอยูทั่วประชากร ซึ่งอาจเปนเหตุทําใหการเก็บรวบรวมขอมูลตอง เสียเวลาและคาใชจายมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งในกรณีที่ขอบเขตของการเก็บรวบรวมขอมูลกวางขวางหรือ ประชากรมีขนาดใหญ นอกจากนี้ ถาลักษณะของประชากรที่ตองการเก็บรวบรวมขอมูลหาไดยากในประชากร นั้นๆ การเลือกตัวอยางแบบสุมอาจจะไดลักษณะของประชากรที่ตองการศึกษาไมเพียงพอที่จะนํามาประมาณ คาหรือทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติได วิธีสงตัวอยางที่ใชกันโดยทั่วไปมี 3 วิธี คือ 1) ใชวิธีจับฉลาก การสุมตัวอยางวิธีนี้ใชกับประชากรที่มีจํานวนหนวยไมมากนัก เพราะ จะตองเขียนชื่อหรือหมายเลขที่ใชแทนหนวยแตละหนวยของประชากรลงในสลาก แลวนําสะอาดทั้งหมดใสใน ภาชนะใดๆ เขยาใหปะปนกันกอนที่จะหยิบสลากออกมาใหมีจํานวนเทากับจํานวนตัวอยางที่ตองการ โดยเมื่อ หยิบฉลากชิ้นนั้นออกมาแลวไมตองนําสลากชิ้นนั้นใสคืนลงไปในภาชนะใสสลากกอนที่จะหยิบสลากชิ้นตอไป ชื่อหรือหมายเลขที่ใชแทนหมูของประชากรที่อยูในสลากที่จะออกมาไดจะเปนตัวอยางในการเก็บรวบรวม ขอมูล 2) ใชตารางเลขสุม ( table of random numbers) การสุมตัวอยางโดยวิธีนี้นิยมใชกันมาก เนื่องจากการสํารวจตัวอยางมักทํากับประชากรที่มีขนาดใหญ ดังนั้นการใชวิธีจับสลากจึงยุงยากและเสียเวลา ในการสุมมาก ในกรณีที่ประชากรประกอบดวยหนวยที่อยูในทะเบียน (registation) หรือระเบียน (record) การใชตารางเลขสุมในการสุมตัวอยางจะยิ่งสะดวกมากขึ้น เพราะหนวยแตละหนวยจะเรียงกันอยูตามลําดับ กอนหลังหรือตามตัวอักษรนําหนาอยูแลวและอาจมีเลขที่ของแตละหนวยกํากับไวดวย เชน 001, 002, 003, …, 323, 324, …, 498 ซึ่งสามารถนํามาใชเลือกตัวอยางไดทันที เชน ตองการเลือกตัวอยางจํานวน 50 ตัวอยางมาจากประชากรที่ประกอบดวย 498 หนวย ควรจะใชตารางเลขสุมที่แตละจํานวนประกอบดวยเลข สามหลักแลวสงจํานวนที่ประกอบดวยเลขสามหลักนี้ขึ้นมา 50 จํานวนโดยไมเจาะจง ซึ่งอาจทําไดโดยการ หลับตาแลวใชปลายดินสอจิ้มไปที่ตารางเลขสุม ถาตรงกับจํานวนใดก็คือวาหนวยที่มีเลขที่ตรงกับจํานวนนั้นตก เปนตัวอยาง หรืออาจจะตั้งเปนเกณฑไวกอนการสุมก็บอกไดวาจะเริ่มตนที่จํานวนซึ่งอยูในแถว (row) แรก และสดมภ (column) แรก แลวใชจํานวนที่อยูในสดมภถัดไปเรื่อยๆของแถวแรก เมื่อครบทุกสดมภแลวก็มา เริ่มตนในแถวตอไปจนไดตัวอยางครบตามจํานวนที่ตองการ ในกรณีที่จํานวนใดมีคามากกวา 498 ก็ใหขามไป เพราะไมมีหนวยใดในประชากรที่มีหมายเลขมากกวา 498 เนื่องจากเลขสุมแตละจํานวนที่ปรากฏอยูในตารางเลขสุมนี้มีโอกาสที่จะถูกเลิกขึ้นมาเปนตัวอยาง เทาๆกัน เพราะถูกสรางขึ้นมาดวยวิธีการที่ทําใหเลขสุมแตละจํานวนมีโอกาสเกิดขึ้นเทาๆกัน ดังนั้นการใช ตารางเลขสุมควรเลือกใหเหมาะสมกับจํานวนหนวยของประชากร เชน ประชากรที่มีจํานวนหนวยไมเกิน 99 หนวย ควรใชตารางเลขสุมที่แตละจํานวนประกอบดวยเลข 2 หลัก ประชากรที่มีจํานวนหนวยตั้งแต 1,000 หนวยขึ้นไปจนถึง 9,999 หนวย ควรใชตารางเลขสุมที่แตละจํานวนประกอบดวยเลข 4 หลัก 3) ใชคอมพิวเตอรสุมตัวอยาง โดยใชโปรแกรมสําเร็จรูป ที่มีโปรแกรมสุมตัวอยาง เชน โปรแกรมสําเร็จรูป SPSS 3.2 การแจงตัวอยาง เนื่องจากมีความจําเปนที่จะตองใชขอมูลจากตัวอยางในการประมาณคาหรือจากทดสอบสมมติฐาน เกี่ยวกับลักษณะที่สนใจศึกษาหรือพารามิเตอรของประชากร เชน คาเฉลี่ย คาสัดสวน และคาความแปรปรวน
  • 3. 73 ดังไดกลาวมาแลว ดังนั้นการทราบลักษณะของคาประมาณที่ไดจากขอมูลตัวอยาง เชน ลักษณะการแจกแจง คาเฉลี่ย ลักษณะการแจกแจงคาสัดสวน และลักษณะการแจกแจงคาความแปรปรวนจะทําใหสามารทราบ ความถูกตองและเชื่อถือไดของคาประมาณเหลานั้น นอกจากนี้ ยังสามารถนํามาใชประโยชนในการวิเคราะห ทางสถิติเรื่องอื่นๆ ตอไป เชน การหาคาความเชื่อมั่น (confidence interval) การทดสอบสมมติฐานเชิงสถิติ เกี่ยวกับพารามิเตอรตางๆ หรือการหาคาความสัมพันธระหวางขอมูลหรือตัวแปรตั้งแต 2 ตัวขึ้นไป เพื่อใหมองเห็นความจําเปนของการแจกแจงตัวอยางและประโยชนที่จะนํามาใช ลองพิจารณาจาก ตัวอยางตอไปนี้ บริษัทรับเหมากอสรางแหงหนึ่งตองการประมาณคาจางเฉลี่ยตอชั่วโมงของคนงานในจังหวัด สมุทรปราการ จึงสุมคนงานที่ทํางานอยูในจังหวัดสมุทรปราการมา 16 คน ไดคาแรงตอชั่วโมงของคนงานทั้ง 16 คนดังนี้ คือ 16.80, 19.40, 17.90, 22.10, 20.84, 17.74, 18.84, 19.60, 18.30, 21.60, 20.48, 19.00, 20.20, 22.50, 18.00 และ 19.20 บาท เมื่อนํามาคํานวณหาคาเฉลี่ยจากตัวอยาง (x̅) จะไดx = 312.50 16 = 19.53 บาท นั้นคือ x̅ ซึ่งเปนคาประมาณของคาเฉลี่ยตอชั่วโมงของคนงานทั้งหมดในจังหวัดสมุทรปราการเทากับ 19.53 บาท แตอยางไรก็ตาม คาประมาณดังกลาวนี้เปนเพียงคาประมาณคาหนึ่งในจํานวนคาที่ประมาณอาจ เปนไปไดทั้งหมดของการเลือกคนงานจํานวน 16 คนมาจากคนงานทั้งหมดที่ทํางานอยูในจังหวัดสมุทรปราการ เทานั้น กลาวคือ ถาคนงานที่เลือกมาเปนตัวอยาง 16 คนนี้เปนคนละชุดกับคนงานชุดเดิมขางตน ก็จะทําใหได คาเฉลี่ยจากตัวอยางการเปลี่ยนไป ดังนั้นเมื่อเปลี่ยนชุดของตัวอยางไปเรื่อยๆก็จะมีผลทําใหไดคาเฉลี่ยจาก ตัวอยางหลายจํานวนมาก เชน 19.53, 19.07, 20.09, 19.84, ... ความแตกตางที่เกิดขึ้นระหวางคาเฉลี่จาก ตัวอยางแตละชุดเหลานี้จะเห็นไดวาเกิดจากการสุมตัวอยาง การกระจายหรือการแจกแจงของคาตางๆที่เปนไป ไดทั้งหมดของประชากรนี้เรียกวาเปน การแจกแจงตัวอยางของx̅(sampling distribution of x̅)การที่จะใช x̅ เปนคาประมาณ µ จําเปนตองทราบลักษณะที่สําคัญบางประการของการแจกแจงของ x̅คือตองการทราบวา การแจกแจงของคาประมาณ x̅เกี่ยวของกับการแจกแจงของขอมูลจากตัวอยางอยางไร สมมติวาจํานวนคนงานทั้งหมดในจังหวัดในจังหวัดสมุทรปราการมี Nคน เลือกตัวอยางคนงานมา สอบถามอัตราคาจางจํานวนn คน เมื่อตองการนําไปใชในการประมาณอัตราคาจางเฉลี่ยตอชั่วโมงของคนงาน ในจังหวัดสมุทรปราการ (µ) ถาอัตราคาจางของคนงานทั้งหมดในจังหวัดสมุทรปราการมีการแจกแจงที่มี คาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ2 จะไดคาเฉลี่ยของการแจกแจงของ x̅ซึ่งจะแทนดวย µx̅ เทากับ µ และ ความแปรปรวนของ x̅ ซึ่งจะแทนดวย σx̅ 2 เทากับ σ2 n N-n N-1 ถา N มีขนาดใหญเมื่อเปรียบเทียบกับ n ซึ่งเปนกรณีของการเลือกตัวอยางโดยทั่วไป จะไดความ แปรปรวนของ x̅หรือ σx̅ 2 เทากับ σ2 n ดังนั้นความแปรปรวนของคาเฉลี่ยนอยกวาความแปรปรวนของคาสังเกตเดิม เนื่องจาก σ2 n นอยกวา σ2 เสมอ ซึ่งแสดงวาคาเฉลี่ยมีการกระจายตัวนอยกวาเดิม 3.2.1 การแจกแจงตัวอยางของคาเฉลี่ย การแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางขนาด n ที่เลือกมาจากประชากรขนาด N ที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ2 จะมีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ2 n ตัวอยางที่ 3.1
  • 4. 74 จํานวนวิศวกรไฟฟาในโรงงานอุตสาหกรรม 3 แหง คือ A, B และ C เทากับ 3 คน 4 คน และ 5 คน ตามลําดับ ตองการประมาณจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรมและความแปรปรวนของจํานวน วิศวกรไฟฟาตอโรงงานอุตสาหกรรม โดยการเลือกตัวอยางโรงงานอุตสาหกรรมมา 2 แหง วิธีทํา จํานวนวิธีทั้งหมดที่จะเลือกโรงงานอุตสาหกรรม 2 แหงจากโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหมด 3 แหงมี 3 2 = 3 วิธี นั่นคือ จํานวนชุดของตัวอยางที่เปนไปไดเทากับ 3 ชุด คือ ชุดที่ 1 ประกอบดวยโรงงานอุตสาหกรรม A และโรงงานอุตสาหกรรม B ชุดที่ 2 ประกอบดวยโรงงานอุตสาหกรรม A และโรงงานอุตสาหกรรม C ชุดที่ 3 ประกอบดวยโรงงานอุตสาหกรรม B และโรงงานอุตสาหกรรม C ถาผูตองการประมาณเลือกไดตัวอยางชุดที่ 1 จะไดจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรม x̅1= 3+4 2 =3.5 คน ถาผูตองการประมาณเลือกไดตัวอยางชุดที่ 2 จะไดจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรม x̅2= 3+5 2 =4.0 คน ถาผูตองการประมาณเลือกไดตัวอยางชุดที่ 3 จะไดจํานวนวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรม x̅3= 4+5 2 =4.5 คน นั้นคือ x̅1,x̅2, x̅3 หรือ 3.5, 4.0, 4.5 จะมีการแจกแจงที่มีคาเฉลี่ย และความแปรปรวน σ2 n N-n N-1 , (Nมีขนาดใหญเมื่อเทียบกับn) μ= 1 N xi N i=1 = 1 3 (3+4+5)=4 เมื่อ σ2 = 1 N (xi-μ)2 N i=1 = 1 3 [(3-4)2 +(4-4)2 +(5-4)2]= 2 3 ดังนั้นการแจกแจงของวิศวกรไฟฟาเฉลี่ยตอโรงงานอุตสาหกรรมมีคาเฉลี่ยเทากับ 4 และความ แปรปรวนเทากับ 2 3 × 1 2 3-2 3-1 = 1 6
  • 5. 75 ถาหาคาเฉลี่ยของ x̅1,x̅2,x̅3 โดยตรง จะได μx̅= 1 3 x̅1,x̅2, x̅3 = 1 3 (3.5+4.0+4.5) =4 ถาหาความแปรปรวนของ x̅1,x̅2,x̅3 โดยตรง จะได 2 x = 1 3 x̅1-μx̅ 2 + x̅2-μx̅ 2 + x̅3-μx̅ 2 = 1 3 [(3.5-4)2 +(4.0-4)2 +(4.5-4)2] = 1 6 ถาเทากับที่หาไดจากความสัมพันธระหวางการแจกแจงของ x̅กับการแจกแจงของ xซึ่งเปนคาของ ขอมูลเดิม 3.2.2 การแจกแจงตัวอยางของคาเฉลี่ยเมื่อประชากรมีการแจกแจงปกติ เนื่องจากโดยทั่วไปตัวแปรสวนใหญไมวาจะเปนตัวแปรดานเศรษฐกิจหรืออุตสาหกรรมมักจะมีการแจกแจง ปกติ ดังนั้นในการวิเคราะหขอมูลจึงมีความจําเปนตองทราบการแจกแจงตัวอยางเมื่อประชากรมีการแจกแจง ปกติ การแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางขนาด n ที่เลือกมาจากประชากรขนาด N ซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มี คาเฉลี่ย μ และมีความแปรปรวน σ2 จะมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย μ และมีความแปรปรวน σ2 n ลักษณะของการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางเมื่อใชตัวอยางขนาด 9 และ 25 ที่เลือกมาจาก ประชากรที่มีการแจกแจงปกติ เปนดังนี้ ภาพ ภาพ 3.1 แจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางเมื่อใชตัวอยางขนาด 9 และ 25 จากประชากรที่มีการแจกแจงปกติ ตัวอยางที่ 3.2
  • 6. 76 อายุการใชงานทรานซิสเตอรในเครื่องคอมพิวเตอรสามารถอนุโลมไดวาการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 80 ชั่วโมง และความแปรปรวน 10 จงหาความนาจะเปนที่อายุการใชงานเฉลี่ยของทรานซิสเตอรในเครื่อง คอมพิวเตอร 4 เครื่องจะมากกวา 84 ชั่วโมง วิธีทํา ให x แทนอายุการใชงานของทรานซิสเตอรซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย μ = 80 ชั่วโมง และ ความแปรปรวน = 10 ดังนั้นการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางเครื่องคอมพิวเตอร 4 เครื่องมีการแจกแจงปกติที่มี μ = μ = 80 ̅ = = =2.50 ̅ = √2.50 =1.58 เพื่อใหสามารถใชตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง เปลี่ยนคาของ x ไปเปนคา Zซึ่งมีคาการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 และเนื่องจากการ สุม xมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย μ และความแปรปรวน ดังนั้น Z = = √ จะได z = . = 2.53 P(x > 84) = P(Z > 2.53) = 0.5 – P(0 <Z <2.53) นั้นคือ = 0.5 – 0.4943 = 0.0057 ดังนั้นความนาจะเปนที่อายุการใชงานของทรานซิสเตอรในเครื่องคอมพิวเตอร 4 เครื่องจะมากกวา 84 ชั่วโมงเทากับ 0.0057 ตัวอยางที่ 3.3 น้ําหนักของลังที่บรรจุเครื่องจักรชนิดหนึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 323 กิโลกรัม และคาสวน เบี่ยงเบนมาตรฐาน 6 กิโลกรัม จากการสุมลังบรรจุเครื่องจักรมา 9 ลัง แลวชั่งน้ําหนักเพื่อเพิ่มหาน้ําหนักเฉลี่ย จงหาคาความนาจะเปนที่มีน้ําหนักเฉลี่ยของลังที่สุมมานั้นนอยกวา 320 กิโลกรัม วิธีทํา เนื่องจาก µ = 323 กิโลกรัม, σ = 6 กิโลกรัม, n = 9 ดังนั้น μ = µ = 323 กิโลกรัม
  • 7. 77 ̅ = √ = √ = 2 กิโลกรัม จาก Z = = = -1.5 P (x< 320) = P (Z < -1.5) = 0.5 - P (-1.5 < Z < 0) นั้นคือ = 0.5 – 0.4332 = 0.0668 ดังนั้นความนาจะเปนที่น้ําหนักเฉลี่ยของลังที่สุมมานอยกวา 320 กิโลกรัมเทากับ 0.0668 สําหรับการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยางและการแจกแจงของขอมูลเดิมของตัวอยางนั้นแสดงได ดังภาพ 3.2 ภาพ ภาพ 3.2 การเปรียบเทียบการแจกแจงของประชากรและการแจกแจงของคาเฉลี่ยจากตัวอยาง ตัวอยางที่ 3.4 โรงงานผลิตยางรถยนตยี่หอหนึ่งอางวาอายุการใชงานของยางรถยนตที่ผลิตจากโรงงานมีการแจกแจง ปกติที่มีคาเฉลี่ย 43, 000 กิโลเมตร และมีคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของอายุการใชงานเทากับ 3,000 กิโลเมตร ถาคํากลาวอางดังกลาวเปนจริง จงหาความนาจะเปนที่ตัวอยางยางรถยนตที่เลือกขึ้นมา 36 เสนจะมี คาเฉลี่ยของอายุการใชงาน 1) ต่ํากวา 40,000 กิโลเมตร 2) สูงกวา 44,000 กิโลเมตร 3) อยูระหวาง 42,000 กับ 44,000 กิโลเมตร วิธีทํา เนื่องจาก µ = 43,000 กิโลเมตร และ σ = 3,000 กิโลเมตร ดังนั้น μ = µ = 43,000 กิโลเมตร ดังนั้น σ = √ = , = 500 กิโลเมตร
  • 8. 78 จาก Z = 1) หา P(x< 40,000) Z = , , = -6 P(x< 40,000) = P(Z< -6) = P(Z> 6) = 0.5 - P(0 <Z< 6) = 0.5 -0.5 = 0 นั่นคือ ความนาจะเปนที่ยางรถยนตมีอายุการใชงานเฉลี่ยต่ํากวา 40, 000 กิโลเมตร เทากับ 0 2) หา P(x> 44,000) Z = , , = 2 P(x< 44,000) = P(Z< 2) = 0.5 - P(0 <Z<2) = 0.5 -0.4775 = 0.0228 นั่นคือ ความนาจะเปนที่ยางรถยนตมีอายุการใชงานเฉลี่ยอยูระหวาง 42,000 กับ 44,000 กิโลเมตร เทากับ 0.9544 3.2.3 ทฤษฏีบทลิมิตสวนกลาง ถาตัวอยางขนาด n ถูกเลือกมาจากประชากรที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน แลว เมื่อ n มี ขนาดใหญ xจะมีการแจกแจงที่ประมาณไดดวยการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ และมีความแปรปรวน และ การประมาณนี้จะมีความถูกตองมากขึ้นเมื่อ n มีขนาดใหญขึ้น ทฤษฎีบทลิมิตสวนกลาง (central limit theorem) นี้สามารถใชไดกับประชากรใดๆ โดยไมตอง คํานึงถึงวาประชากรนั้นจะมีการแจกแจงแบบใดก็ตาม สําหรับขนาดตัวอยางที่นับวาใหญเพียงพอสําหรับการ ใชทฤษฎีนี้ไมควรต่ํากวา 30 ตัวอยางที่ 3.5 จุดหลอมตัวของโลหะผสมชนิดหนึ่งมีการแจกแจงที่มีคาเฉลี่ย 100 องศาเซลเซียสและความแปรปรวน 4 จงหาความนาจะเปนที่โลหะผสมชนิดนี้ 50 แผน ซึ่งเลือกมาเปนตัวอยางจะมีจุดหลอมตัวมากกวา 100.5 องศาเซลเซียส วิธีทํา เนื่องจากไมทราบวาประชากรมีการแจกแจงปกติหรือไม แตขนาดตัวอยางที่ใชไมเทากับ 50 ซึ่งเปน ขนาดใหญพอที่จะประมาณการแจกแจงของ xดวยการแจกแจงปกติโดยใชทฤษฎีบทลิมิตสวนกลางได ดังนั้น x จะมีการแจกแจงที่ประมาณไดดวยการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 100 องศาเซลเซียส และความยาว แปรปรวน = 0.08
  • 9. 79 จาก Z = = . √ . = 1.77 P(x> 100.5) = P(Z> 1.77) = 0.5 - P(0 <Z< 1.77) = 0.5 -0.4616 = 0.0384 ดังนั้นความนาจะเปนที่โลหะผสมชนิดนี้ 50 แผนซึ่งเลือกมาเปนตัวอยางจะมีจุดหลอมตัวเฉลี่ย มากกวา 100.5 องศาเซลเซียสเทากับ 0.0384 3.2.4 การแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาเฉลี่ยของประชากรสองชุดที่มีการแจกแจงปกติ ถา x และx เปนคาเฉลี่ยจากตัวอยางขนาด n1และ n2ที่เลือกมาจากแระชากรสองชุดที่ตางก็มีการ แจกแจงที่มีคาเฉลี่ย µ1 และµ2และความแปรปรวน σ และ σ ตามลําดับแลว จะมีการแจกแจงปกติที่มี คาเฉลี่ย µ1 -µ2และความแปรปรวน + ตัวอยางที่ 3.6 คาแรงงานตอวันของโรงงานทอผาในจังหวัดหนึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 160 บาท และความ แปรปรวน 36 และคาแรงงานตอวันของโรงงานเย็บผามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 150 บาท และความ แปรปรวน 9 ถาเลือกตัวอยางคนงานในโรงงานทอผาในจังหวัดนี้มา 90 คน และคนงานในโรงงานเย็บผาใน จังหวัดนี้มา 45 คน จงหาความนาจะเปนที่ความแตกตางระหวางคาเฉลี่ยของคาแรงงานตอโรงงานของโรงงาน ทั้งสองในจังหวัดนี้ต่ํากวา 8 บาท ตอวัน วิธีทํา ให x และx แทนคาแรงงานเฉลี่ยตอวันของคนงานที่เลือกมาเปนตัวอยางจากโรงงานทอผาและ โรงงานเย็บผา ตามลําดับ µ1 = 160, µ2 = 150 เนื่องจาก σ = 36, σ = 9 N1 = 90, N2 = 45 ดังนั้น x -x มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย = µ1 - µ2 = 160 – 150 = 10 และความ แปรปรวน + = + = 0.6 และเพื่อใหสามารถใชตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง เปลี่ยนคาของ x -x ไปเปนคามาตรฐาน Z ซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 และ เนื่องจาก x -x มีการแจกแจงปกติที่คาเฉลี่ย (µ1 - µ2) และมีความแปรปรวน σ1 2 n1 + σ2 2 n2 ดังนั้น Z = ( ) ( )
  • 10. 80 จะได Z = √ . = - 2.58 นั้นคือ P(x -x < 8) = P(Z<- 2.58) = P(Z>2.58) = 0.5 – 0.4951 = 0.0049 ดังนั้นความนาจะเปนที่ความแตกตางระหวางคาเฉลี่ยของคาแรงงานตอวันของโรงงานทอผาและ โรงงานเย็บผาในจังหวัดนี้ต่ํากวา 8 บาทเทากับ 0.0049 ตัวอยางที่ 3.7 เวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาชนิดหนึ่งของชางเทคนิคชายเทากับ 130 นาที และมีคาสวน เบี่ยงเบนมาตรฐาน 10 นาที แตเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาชนิดเดียวกันของชางเทคนิคหญิงเทากับ 125 นาที และคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 8 นาที ถาเลือกตัวอยางชางเทคนิคจากแตละเพศมา 36 คน จงหา ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและหญิง 1) มากกวาหรือเทากับ 5 นาที 2) นอยกวาหรือเทากับ 0 นาที วิธีทํา ให x และx แทนเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาชนิดนี้ของชางเทคนิคชายและชางเทคนิค หญิง เนื่องจากประชากรทั้งสอง คือ เวลาที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและชางเทคนิค หญิงไมไดมีการแจกแจงปกติ แตขนาดตัวอยางชางเทคนิคที่เลือกมาจากทั้งสองเพศมีขนาดใหญพอสมควร ดังนั้นจากทฤษฎีบทลิมิตสวนกลางสามารถอนุโลมไดวาผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ชางเทคนิคชายและหญิงที่ได จากตัวอยางมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ1 - µ2 และความแปรปรวน σ1 2 n1 + σ2 2 n2 และเพื่อใหสามารถใชตารางแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง เปลี่ยนคา x -x ไปเปนคามาตรฐาน Z โดยที่ Z = ( ) ( ) 1) หา P(x -x ≥ 5) Z = ( ) = 0 P(x -x ≥ 5) = P(Z ≥ 0) = 0.5 ดังนั้นความนาจะเปนที่ผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและ หญิงมากกวาหรือเทากับ 5 นาทีเทากับ 0.5
  • 11. 81 2) หา P(x -x ≤ 0) Z = ( ) = -2.35 P(x -x ≤ 0) = P(Z ≥ -2.35) = P(Z ≥ 2.35) = 0.5 – P(0 ≤Z ≤ 2.35) = 0.5 - 0.4906 = 0.0094 ดังนั้นความนาจะเปนที่ผลตางระหวางเวลาเฉลี่ยที่ใชประกอบเครื่องใชไฟฟาของชางเทคนิคชายและ หญิงนอยกวาหรือเทากับ 0 นาทีเทากับ 0.0094 3.2.5 การแจกแจงตัวอยางของสัดสวน สัดสวนตัวอยางเปนกรณีพิเศษของคาเฉลี่ยตัวอยาง (sample mean) เนื่องจากหนวยตัวอยาง จองแตละหนวยมีคาไดเพียง 2 คา เทานั้น คือ 1 และ 0 ถาหนวยตัวอยางใดมีลักษณะสนใจศึกษาหนวย ตัวอยางนั้นก็จะมีคาเทากับ 1 แตถาไมมีลักษณะที่สนใจศึกศึกษาหนวยตัวอยางนั้นก็จะมีคาเทากับ 0 เชน เลือกตัวอยางชางเทคนิคโรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่งโดยการสุมมา 10 คน ดังมีรายชื่อตอไปนี้ นายไพโรจน น.ส. กาญจนา นางแกวตา นายปรีชา นายปญญา นางเพลิน น.ส.บงกช น.ส.วิชุดา นายไทร และนายสะอาด ถาลักษณะที่สนในใจศึกษาคือเพศหญิง ดังนั้นชางเทคนิคคนใดที่เปนหญิง คาที่ใชแทนชาง เทคนิคคนนั้นจะเทากับ 1 แตถาชางเทคนิคชาย คาที่ใชแทนชางชานคนนั้นจะเทากับ 0 นั่นคือ x = (x1 + x2+ x3 + x4+ x6 + x7 + x8 + x9 + x10) = (0+1+1+0+0+1+1+1+0+0) = = 0.5 = คาสัดสวนของชางเทคนิคหญิง = P การแจกแจงของคาสัดสวนจากตัวอยางขนาด n ที่เลือกมาจากประชากรใดๆจะมีคาเฉลี่ย P แล ความแปรปรวน ( ) ในกรณีที่ตัวอยางที่เลือกมาจากประชากรมีขนาดใหญมาก หรือ nP และ n(1-P) มากกวาหรือ เทากับ 5 สามารถใชทฤษฎีบทลิมิตสวนกลางเขามาประยุกตไดเชนเดียวกันกับการแจกแจงตัวอยางของ คาเฉลี่ย กลาวคือ
  • 12. 82 การแจกแจงของสัดสวนจากตัวอยางขนาด n สามารถอนุโลมไดวามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P และความแปรปรวน ( ) เมื่อ n มีขนาดใหญมาก หรือ nP และ n(1-P) มากกวาหรือเทากับ 5 ตัวอยางที่ 3.8 โรงงานผลิตแผงวงจรไฟฟาแหงหนึ่งผลิตแผงวงจรไฟฟาชํารุด 4 %ถาสุมแผนวงจรไฟฟามา 200 แผง จงหาความนาจะเปนที่สัดสวนของแผงวงจรไฟฟาชํารุดจากตัวอยางอยูระหวาง 0.03 และ 0.06 วิธีทํา เนื่องจากn= 200, P = = 0.04 ดังนั้น nP = 200(0.04) = 8, P(1-P) = 200(1-0.04) = 192 ซึ่งตางก็มากกวา 6 สามารถอนุโลมไดวา สัดสวนจากตัวอยาง (p) มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย Pและความแปรปรวน ( ) และเพื่อใหสามารถใช ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐานใน การหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐาน Zซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 โดยที่ Z = ( ) เมื่อจาก N = 0.03 Z1= . . ( . . )( . )= -0.72 เมื่อจาก N = 0.06 Z2= . . ( . . )( . )= 1.44 ดังนั้น P(0.03 <p < 0.06) = P(-0.72<Z < 1.44) = P(-0.72 <Z<0) + P(0<Z< 1.44) = P0 <Z< 0.72) + P(0<Z< 1.44) = 0.2642 + 0.4251 = 0.6893 นั่นคือ ความนาจะเปนที่สัดสวนของแผงวงจรไฟฟาที่ชํารุดจากตัวอยางอยูระหวาง 0.03 กับ 0.06 เทากับ 0.6893 ตัวอยางที่ 3.9 ถาพนักงานของโรงงานผลิตผลไมกระปองแหงหนึ่งปดสลากสินคาขางกระปองผิดไปรอยละ 15 จงหา ความนาจะเปนที่สุมผลไมกระปองมา 100 กระปอง แลวพบผลไมกระปองที่ปดสลากสินคาขางกระปองผิดต่ํา กวารอยละ 10 วิธีทํา เนื่องจาก n = 100, P = = 0.15 ดังนั้น nP = 100(0.15) = 15, P(1-P) = 100(1-0.15) = 85 ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา สัดสวนจากตัวอยาง (p) มีการแจกแจงปกติที่คาเฉลี่ย p และความแปรปรวน ( ) และเพื่อใหสามารถใช ตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐานใน
  • 13. 83 การหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตองเปลี่ยนคา Pไปเปนคามาตรฐาน Zซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 โดยที่ Z = ( ) เมื่อ P = = 0.10 Z= . . ( . )( . ) = -1.40 ดังนั้น P(p<0.10)= P(Z < -1.40) = P(Z<1.40) = 0.5 – P(0 <Z< 1.40) = 0.5 – 0.4192 = 0.0808 นั่นคือ ความนาจะเปนที่พนักงานปดสลากสินคาขางกระปองผิดต่ํากวารอยละ 10 เทากับ 0.0808 ตัวอยางที่ 3.10 โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญแหงหนึ่ง รอยละ 3 ของคนงานประจําลาหยุดงานปละตั้งแต 15 วันขึ้น ไป ถาผูจัดการฝายบุคคลเลือกตัวอยางคนงานแระจําโดยการซุมมา 300 คน จงหาความนาจะเปนที่พบคนงาน ประจํามากกวา 12 คน ลาหยุดงานปละตั้งแต 15 วันขึ้นไป วิธีทํา เนื่องจาก n = 300, P = = 0.03 ดังนั้น nP = 300(0.03) = 9, n(1-P) = 300(1-0.03) = 291 ซึ่งตางก็มากวา 5 สามารถอนุโลมไดวาสัดสวนจากตัวอยาง (p) มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P และ ความแปรปรวน ( ) จาก Z = ( ) เมื่อ P = = 0.04 Z= . . . ( . ) = 1.02 ดังนั้น P(p<0.04)= P(Z < 1.02) = 0.5-P(0< Z<1.02) = 0.5 – 0.3461 = 0.1539 นั่นคือ ความนาจะเปนที่พบคนงานมากกวา 12 คน ลาหยุดงานปละตั้งแต 15 วัน เทากับ 0.1539 3.2.6 การแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาสัดสวนของประชากรสองชุด เนื่องจากการแจกแจงของคาสัดสวนจากตัวอยาง (p) เปนกรณีพิเศษของการแจกแจงของคาเฉลี่ยจาก ตัวอยาง ( ̅) ในทํานองเดียวกัน การแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาสัดสวนของประชากรสองชุดก็เปน กรณีพิเศษของการแจกแจงตัวอยางของผลตางระหวางคาเฉลี่ยของประชากรสองชุด กลาวคือ
  • 14. 84 ถา p1 และ p2 เปนคาสัดสวนจากตัวอยางขนาด n1และ n2ที่เลือกมาจากประชากรสองชุด สามารถ อนุโลมไดวามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย p1-p2 และความแปรปรวน ( ) + ( ) เมื่อ n1 และ n2มีขนาดใหญมากหรือ n1P1, n1(1-P1), n2P2และ n2(1-P2)ตางก็มากกวาหรือเทากับ 5 และเพื่อใหสามารถใชตารางการแจกแจงปกติมาตรฐานในการหาความนาจะเปนที่ตองการได จะตอง เปลี่ยนคา p1 – p2ไปเปนคามาตรฐาน Z ซึ่งมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 และ เนื่องจาก p1 – p2 สามารถอนุโลมไดวามีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย p1 – p2 และความแปรปรวน ( ) + ( ) ดังนั้น Z = ( ) ( ) ( ) ( ) ตัวอยางที่ 3.11 จากการสุมตัวอยางคนงายกลุมละ 100 คนที่มาทํางานกะกลางวันและกะกลางคืนในโรงงานผลิต หัวอานคอมพิวเตอร ปรากฏวาสัดสวนของคนงานที่เปนหญิงที่มาทํางานกะกลางวันและกะกลางคืนเทากับ 0.45 และ 0.35 ตามลําดับ จงหาความนาจะเปนที่มีผลตางระหวางคาสัดสวนของคนงานที่เปนหญิงที่ทํางานใน กะกลางวันและกะกลางคืนมากกวา 0.10 ถา 1) คาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกลางคืนตางก็เทากับ 0.40 2) คาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกลางคืนเทากับ 0.50 และ 0.30 ตามลําดับ วิธีทํา 1) เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100, P1 = 0.40, P2 =0.40 ดังนั้น n1 P1= 100(0.40) = 40, n1(1- P1) = 100(1-0.40) = 60 N2 P2= 100(0.40) = 40, n2(1- P2) = 100(1-0.40) = 60 ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ แปรปรวน ( ) + ( ) จาก Z = ( ) ( ) ( ) ( ) = . ( . . ) ( . )( . ) ( . )( . ) = . . = 1.44 ดังนั้น P(p1 – p2> 0.10) = P (Z > 1.44) = 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 1.44)
  • 15. 85 = 0.5 – 0.4251 = 0.0749 นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกะกลางคืน มากกวา 0.10 เทากับ 0.0749 2) เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100, P1 = 0.50, P2 =0.30 ดังนั้น n1 P1= 100(0.50) = 50, n1(1- P1) = 100(1-0.50) = 50 N2 P2= 100(0.30) = 40, n2(1- P2) = 100(1-0.30) = 70 ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ แปรปรวน ( ) + ( ) จาก Z = ( ) ( ) ( ) ( ) = . ( . . ) ( . )( . ) ( . )( . ) = . . = -1.47 ดังนั้น P(p1 – p2> 0.10) = P (Z > -1.47) = 0.5 – P (-1.47 ≤ Z ≤ 0) = 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 1.47) = 0.5 – 0.4292 = 0.9292 นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของคนงานหญิงที่ทํางานกะกลางวันและกะกลางคืน มากกวา 0.10 เทากับ 0.9292 ตัวอยางที่ 3.12 โรงงานอุตสาหกรรมแหงหนึ่งปกติซื้อวัตถุดิบมากจากบริษัท A และบริษัท B ภายใตขอตกลงที่วา จะตองมีวัตถุดิบที่มีคุณพลาดไมไดมาตรฐานตามที่ตกลงกันไวไมเกินกวา 5 % จากการตรวจสอบคุณภาพของ วัตถุดิบที่สงมาจากบริษัท A และบริษัท B โดยการสุมตัวอยางวัตถุดิบจากแตละบริษัทมาจํานวน 100 ชิ้น ปรากฏวามีวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานจากบริษัท A และบริษัท B เปนจํานวน 5 %และ 3 % ตามลําดับ จงหาความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจาก บริษัททั้งสองมากกวา 2% ถาวัตถุดิบทั้งหมดที่สงมาจากบริษัททั้งสองตางก็มีวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมได มาตรฐานเทากับ 5 % วิธีทํา เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100, P1 = = 0.05, P2 = = 0.05 ดังนั้น n1 P1= 100(0.05) = 5, n1(1- P1) = 100(1-0.05) = 95 n2 P2= 100(0.05) = 5, n2(1- P2) = 100(1-0.05) = 95
  • 16. 86 ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2 มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ แปรปรวน ( ) + ( ) จาก Z = ( ) ( ) ( ) ( ) เมื่อ p1 – p2 = = 0.02 = . ( . . ) ( . )( . ) ( . )( . ) = 0.65 ดังนั้น P(p1 – p2>0.02) = P (Z >0.65) = 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 0.65) = 0.5 – 0.2422 = 0.2578 นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจาก บริษัททั้งสองมากกวา 2 % เทากับ 0.2578 ตัวอยางที่ 3.13 จากตัวอยางที่ 3.12 ถาวัตถุดิบทั้งหมดที่สงมาจากบริษัททั้งสองตางก็มีวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมได มาตรฐานเพิ่มขึ้นจากเดิม 2 เทาคือเทากับ 10%จงหาความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่ มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจากบริษัททั้งสองมากกวา 2 % วิธีทํา เนื่องจาก n1 = 100, n2 = 100, P1 = = 0.10, P2 = = 0.10 ดังนั้น n1 P1= 100(0.10) = 10, n1(1- P1) = 100(1-0.10) = 90 n2 P2= 100(0.10) = 10, n2(1- P2) = 100(1-0.10) = 90 ซึ่งตางก็มากกวา 5 สามารถอนุโลมไดวา p1 – p2 มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย P1 – P2และความ แปรปรวน ( ) + ( ) จาก Z = ( ) ( ) ( ) ( ) เมื่อ p1 – p2 = = 0.02
  • 17. 87 = . ( . . ) ( . )( . ) ( . )( . ) = 0.47 ดังนั้น P(p1 – p2>0.02) = P (Z >0.47) = 0.5 – P (0 ≤ Z ≤ 0.47) = 0.5 – 0.1808 = 0.3192 นั้นคือ ความนาจะเปนที่ผลตางระหวางคาสัดสวนของวัตถุดิบที่มีคุณภาพไมไดมาตรฐานซึ่งมาจาก บริษัททั้งสองมากกวา 2 % เทากับ 0.3192 แบบฝกหัดบทที่ 3 3.1 บริษัทกอสรางแหงหนึ่งมีสาขา 5 แหงอยูในจังหวัดขอนแกน เชียงใหม สระบุรี ชลบุรี และสุราษฎรธานี จํานวนวิศวกรของสาขาทั้ง 5 เทากับ 8, 10, 12, 6 และ 15 คน ถาเลือกตัวอยางสาขาบริษัทกอสราง 2 แหง โดยวิธีการสุม จงหาจํานวนชุดของตัวอยางที่เปนไปไดทั้งหมดพรอมทั้งคาเฉลี่ยของจํานวนวิศวกรและความ แปรปรวนของตัวยางแตละชุด 3.2 จงแสดงวาคาเฉลี่ยและคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรที่ประกอบดวยคา 1, 2, 3, 4 และ 5 เทากับ 3 และ √2 แลวหาคาเฉลี่ยและความแปรปรวนของตัวอยางแตละชุด 3.3 ถาราคาขายปลีกของสินคามีคาเฉลี่ย 279 บาท และคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 37 บาท ถาเลือกตัวอยาง รานคาที่ขายสินคาชนิดนี้มา 100 ราน จงหาความนาจะเปนที่ราคาสินคาเฉลี่ยจากตัวอยางรานคาที่เลือกมานี้ จะอยูระหวาง 275 กับ 280 บาท 3.4 ผูสงผลไมจากจังหวัดจันทบุรีวาน้ําหนักเฉลี่ยของเขงบรรจุไมแตละใบเทากับ 49 กิโลกรัม โดยมีคาสวน เบี่ยงเบนมาตรฐาน 1 กิโลกรัมถาผูซื้อเลือกเขงใสผลไมมาเปนตัวอยาง 16 ใบ จงหาความนาจะเปนที่คาเฉลี่ย จากตัวอยาง 1)นอยกวา 48 กิโลกรัม 2) อยูระหวาง 48.5 กิโลกรัม กับ 50.5 กิโลกรัม 3) มากกวา 49.5 กิโลกรัม เมื่อน้ําหนักของเขงใสผลไมมีการแจกแจงปกติ 3.5 ถารานซอมไดนาโมเสียคาน้ําประปาโดยเฉลี่ยเดือนละ 97.63 บาท และมีคาเบี่ยงเบนมาตรฐาน 12.40 บาท ในเดือนที่ผานมา ถาเลือกตัวอยางรานซอมไดนาโมจํานวน 64 ราน โดยการสุมจงหาความนาจะเปนที่ รานซอมไดนาโมจะเสียคาน้ําประปาเดือนละ
  • 18. 88 1)ต่ํากวา 99.18 บาท 2) อยูระหวาง 92.98 กับ 102.78 บาท 3) มากกวา 103.00 บาท 3.6 วิศวกรเครื่องกลคนหนึ่งมีความสามารถสนใจเกี่ยวกับอายุของอะไหลรถยนตที่เปนชนิดอะไหลแทและชนิด อะไหลปลอม จึงเลือกตัวอยางอะไรแทและอะไหลปลอมมาชนิดละ 45 ชิ้น ผลปรากฏวาอายุเฉลี่ยของอะไหล แทและอะไหลปลอมเทากับ 6 ป และ 5 ป ตามลําดับ ถาคาเฉลี่ยของอายุอะไหลแทและอะไหลปลอมไมมี ความแตกตางกัน และความแปรปรวนของอายุอะไหลทั้งสองชนิดเทากัน คือ 18 จงหาความนาจะเปนที่ความ แตกตางระหวางอายุของอะไหลแทและอะไหลปลอมมากกวา 1 ป 3.7 จากจํานวนวิศวกรที่มาสมัครงานกับบริษัทผลิตทอเหล็กแหงหนึ่ง ปรากฏวาบริษัทสามารถรับผูสมัครได เพียงรอยละ 90 เทานั้นถาเลือกตัวอยางวิศวกรที่สมัครงานมา 100 คนจงหาความนาจะเปนที่จะมีสัดสวนของ วิศวกรที่มาสมัครงานที่บริษัทรับเขามาทํางานไดมากกวา 85 คน 3.8 วิศวกรที่ทํางานในภาคราชการมีวิศวกรไฟฟาเพียง 20 % จงหาความนาจะเปนที่วิศวกรไฟฟาจํานวน 350 คนซึ่งเลือกมาเปนตัวอยางจากวิศวกรทั้งหมดทํางานในภาคราชการ 3.9 ในรอบ 3 ปที่ผานมามีรานซอมจักรยานยนตและรานซอมรถยนตในจังหวัดหนึ่งเพิ่มขึ้นรอยละ 22 และ รอยละ 17 ตามลําดับถาเลือกตัวอยางรานทั้งสองประเภทมาจํานวนประเภทละ 100 ราน โดยการสุมจงหา ความนาจะเปนที่ 1) ผลตางระหวางสัดสวนของรานซอมรถจักรยานยนตและรานซอมรถยนตที่เพิ่มขึ้นมากกวา 0.08 2) ผลตางระหวางสัดสวนของรานซอมรถจักรยานยนตและรานซอมรถยนตที่เพิ่มขึ้นมากกวา 0 3) ผลตางระหวางสัดสวนของรานซอมรถจักรยานยนตและรานซอมรถยนตที่เพิ่มขึ้นมากกวา 0.01
  • 19. 89 บทที่ 4 การประมาณคา การศึกษาลักษณะตาง ๆ ดานวิศวกรรมของเรื่องหรือกลุมประชากรที่สนใจศึกษาเชนราคาขายปลีก เฉลี่ยของเหล็กเสนทั่วประเทศสัดสวนของวิศวกรในกรุงเทพมหานครที่ใชสีทาเหล็กยี่หอหนึ่งคาแรงงานเฉลี่ยตอ วันของชางเทคนิคในนิคมอุตสาหกรรม หรือสัดสวนของรานคาที่จําหนายแบตเตอรี่ยี่หอ B ในภาคใต ฯลฯหาก ผูศึกษาตองเก็บรวบรวมขอมูลจากทุกๆ หนวยในประชากรนั้นนั้นจะทําใหเสียเวลาและคาใชจายเปนจํานวน มาก เชน ตองสอบถามราคาขายปลีกของรานคาที่ขายเหล็กเสนทั่วประเทศ ตองสอบถามวิศวกรทุกคนที่อาศัย อยูในกรุงเทพมหานครเกี่ยวกับการใชสีทาเหล็กยี่หอหนึ่ง ตองสอบถามนายจางหรือคนงานทุกคนในนิคม อุตสาหกรรมเกี่ยวกับคาจางหรือตองสอบถามรานคาทุกๆรานในภาคใตที่จําหนายแบตเตอรี่หอ B นอกจากนี้ การเก็บรวบรวมขอมูลดวยวิธีดังกลาวอาจจะไดขอมูลที่มีความเชื่อถือไดนอยเพราะไมสามารถหาผูที่มีคุณภาพ ดีไดเพียงพอเพื่อออกไปเก็บรวบรวมขอมูลซึ่งมีจํานวนมากเหลานั้นไดปญหาที่สําคัญอีกประการหนึ่งก็คือขอมูล ที่เก็บรวบรวมไดมักจะไมทันสมัยเนื่องจากตองใชเวลานานในการเก็บรวบรวมเพื่อนํามาวิเคราะหจึงทําใหเกิด ประโยชนนอย โดยเฉพาะอยางยิ่งทางธุรกิจที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีและวิศวกรรมซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงเคลื่อนไหว เร็วมาก เพื่อเปนการแกไขปญหาตาง ๆ ดังกลาวมาแลวขางตนจึงมีความจําเปนตองเก็บรวบรวมขอมูลเกี่ยวกับ ลักษณะที่สนใจศึกษาจากเพียงบางหนวยซึ่งเปนตัวแทนจากทุกๆหนวยในประชากรเทานั้นดังนั้นลักษณะของ ประชากรที่สนใจศึกษาจึงไมสามารถหามาไดโดยตรง ตองประมาณจากขอมูลที่เก็บรวบรวมไดจากตัวอยางซึ่ง เลือกมาเปนตัวแทนของประชากรที่สนใจศึกษาเทานั้นแตเนื่องจากคาประมาณที่ถูกตองและเชื่อถือไดขึ้นอยูกับ ขอมูลที่เก็บรวบรวมไดและวิธีที่ใชในการประมาณเปนสําคัญดังนั้นในบทนี้จะกลาวถึงกันเก็บรวบรวมขอมูลจาก ตัวอยางหรือการสํารวจตัวอยางพอสังเขปนอกเหนือจากกันประมาณคาจากขอมูลที่เก็บรวบรวมได การประมาณคา คือการใชขอมูลจากตัวอยางในการประมาณพารามิเตอรของประชากร การ ประมาณคามี 2 แบบ คือ การประมาณแบบจุดและการประมาณแบบชวง การประมาณแบบชวง แทนดวยคา 2 คา ซึ่งเกิดจากการนําคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากตัวอยางไปหักออกและรวมเขากับคาประมาณแบบจุด ของพารามิเตอรนั้นๆ 4.1 การประมาณคาเฉลี่ยของประชากรชุดเดี่ยว (µ) 4.1.1 การประมาณแบบจุดของ µ x̅ = 1 n ∑ x1 n i=1 เปนคาประมาณแบบจุดของ µ เมื่อ n แทนจํานวนตัวอยางที่เลือกมาจากประขากร 4.1.2 การประมาณแบบชวยเหลือชวงความเชื่อมั่นของ µ การประมาณวิธีนี่จะไดคาประมาณสําหรับพารามิเตอรของประชากรอยูระหวางตัวเลขสองจํานวน คาที่อยูระหวางตัวเลขสองจํานวนนี้เรียกวาชวงความเชื่อมั่น (confidence interval) และตัวเลขสองตัวที่อยู ปลายชวงทั้งสองเรียกวาขีดจํากัดความเชื่อมั่นลาง (lower confidencelimit)และขีดจํากัดความเชื่อมั่นบน (upper confidence limit) ตามลําดับ
  • 20. 90 จากการแจกแจงตัวอยางของคาเฉลี่ยเมื่อประชากรมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ คาเฉลี่ย () และความแปรปรวน σ2 และเมื่อเปลี่ยนคาของx̅ ไปเปนคา Z ที่มีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย 0 และความ แปรปรวน 1 จะได Z = x̅-μ σ √n หรือ µ = x̅ ±Z σ √n จากความสัมพันธขางตนจะเห็นไดวาคาประมาณของ µ คือ x̅ ±Z σ √n โดยที่มี x̅เปนคาประมาณ แบบจุด และ Z σ √n คือ ผลคูณระหวางคา Z และ σ √n เมื่อ Z เปนคาที่ไดจากตารางการแจกแจงปกติมาตรฐาน ซึ่งขึ้นอยูกับระดับนัยสําคัญหรือระดับความเชื่อมั่นที่ตองการ ดังนั้นถาจะให µ ซึ่งเปนพารามิเตอร x̅ มีโอกาส ตกอยูในชวงนี้ประมาณ 0.95 หรือ 95 % ชวงความเชื่อมั่นควรจะกวางเทากับ x̅±1.96 σ √n (Z(0.025)มีคาเทากับ 1.96) กลาวคือ P x̅-1.96 σ √n <μ<x̅+1.96 σ √n = 0.95 ชวงความเชื่อมันของ µ แสดงไวในภาพ 4.1 ภาพที่ 4.1 ชวงความเชื่อมั่นของ µ ณ ระดับความเชื่อมั่น (1-α) 100 % ถาประชากรมีการแจกแจงปกติที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ2 แลวคาประมาณ แบบชวง หรือชวงความเชื่อมันของ µ ณ ระดับนัยสําคัญ α คือ x̅ - Z α 2 σ √n <μ<x̅+Z α 2 σ √n หรือเขียนอยูในรูป x̅-Z α 2 σ √n หรือ x̅-Z ∝ 2 σ √n ,x̅+Z α 2 σ √n ขีดจํากัดความเชื่อมั่นลาง คาประมาณแบบจุด ขีดจํากัดความเชื่อมั่นบน x - Z σ 2 σ √n x x + Z σ 2 σ √n
  • 21. 91 ในกรณีที่ตัวอยางมีขนาดใหญ กลาวคือ มากกวาหรือเทากับ 30 ไมวาประชากรจะมีการแจกแจง แบบใด เมื่อประยุกตกับทฤษฎีบทลิมิตสวนกลาง x̅จะมีการแจกแจงที่ สามารถอนุโลมไดวาเปนการแจกแจง ปกติที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน σ √n นั่นคือ คาประมาณแบบชวงหรือชวงความเชื่อมันของ µ ณ ระดับ นัยสําคัญ αคือ x̅ - Z α 2 σ √n < µ <x̅ + Z α 2 σ √n ในกรณีที่ประชากรมีการแจกแจงปกติหรือใกลเคียงกับการแจกแจงปกติและไมทราบความ แปรปรวนของประชากร (σ2 ) จะตองประมาณดวยความแปรปรวนจากตัวอยาง (s2 )x̅จะมีการแจกแจงแบบที (t distribution)ที่มีคาเฉลี่ย µ และความแปรปรวน s2 n การแจกแจงแบบทีเปนการแจกแจงของตัวแปรสุมชนิดตอเนืองเชนเดียวกับการ แจกแจงปกติ และเปนการแจกแจงแบบเดียวกับการแจกแจงปกติมาตรฐาน คือ มีคาเฉลี่ย 0 และความแปรปรวน 1 รูปราง ลักษณะของการแจกแจงแบบที่เหมือนกับรูปรางลักษณะของการแจกแจงปกติมาตรฐานทุกอยาง ยกเวนความ โดงของโคงซึ่งจะโดงนอยกวาการแจกแจงปกติมาตรฐาน เนื่องจากการแจกแจงแบบที่จะมีการกระจายมากกวา การแจกแจงปกติมาตรฐาน รูปรางของการแจกแจงแบบที่ขึ้นอยูกับระดับขั้นความเสรี (degree of freedom) ซึ่งเทากับขนาดตัวอยางที่ใชลบดวย 1 หรือ df = n – 1 ถาระดับขั้นความเสรีนอยรูปรางของโคงจะแบนราบ แตถาระดับขั้นความเสรีมากการแจกแจงแบบที่จะเขาใกลการแจกแจงปกติมาตรฐานมากขึ้น หรือความโดง ของโคงมากขึ้นนั่นเอง เมื่อn เทากับหรือมากกวา 30 การแจกแจง แบบทีและการแจกแจงปกติมาตรฐาน เกือบจะไมแตกตางกันเลย ภาพ 4.2 แสดงการเปรียบเทียบการแจกแจงแบบที่เมื่อระดับขั้นความเสรีเทากับ 5 และ 10 กับการแจกแจงปกติมาตรฐาน (Z) ภาพ ภาพที่ 4.2 เปรียบเทียบแจกแจงแบบทีที่ df = 5 และ df = 10 กับการแจกแจงปกติมาตรฐาน นั่นคือ เมื่อประชากรแจกแจงปกติหรือใกลเคียงกับการแจกแจงปกติ และไมทราบคาสวนเบี่ยงเบน มาตรฐานของประชากร คาประมาณแบบชวงหรือชวงความเชื่อมั่นของ µ ณ ระดับนัยสําคัญ αคือ x̅-t α 2 , n-1 s √n <μ<x̅+ t α 2 , n-1 s √n หรืออาจเขียนอยูในรูปx̅±t α 2 , n-1 s √n
  • 22. 92 หรือ x̅-t α 2 , n-1 s √n ,x̅+ t α 2 , n-1 s √n คา t α 2 , n-1 หรือคา t ที่ระดับนัยสําคัญ α 2 และระดับความขั้นความเสรี (n- 1) หาไดจากการเปด ทางการแจกแจงแบบทีในตารางสถิติ ในทางปฏิบัติทั่วไปถาทราบวาประชากรมีการแจกแจงปกติหรือใกลเคียงกับการแจกแจงปกติ และ ไมทราบความแปรปรวนของประชากร จะหาคาประมาณแบบชวงหรือชวงความเชื่อมั่นของ µ ณ ระดับ นัยสําคัญ α จาก x̅-t α 2 , n-1 s √n <μ<x̅+ t α 2 , n-1 s √n แตถาไมทราบการแจกแจงของประชากรและตัวอยางที่ใชมีขนาดใหญ จะหาคาประมาณแบบชวง จาก x̅-t α 2 , n-1 s √n <μ<x̅+ t α 2 , n-1 s √n เมื่อทราบ σ2 x̅-t α 2 , n-1 s √n <μ<x̅+ t α 2 , n-1 s √n เมื่อไมทราบ σ2 ตัวอยางที่ 4.1 บริษัทผูผลิตปลั๊กไฟฟาชนิดหนึ่งตองการประมาณราคาขายปลีกเฉลี่ยที่รานคาใน กรุงเทพมหานครรับไป จําหนาย จึงเลือกตัวอยางรานคาที่รับปลั๊กไฟฟาของบริษัทไปจําหนายมา 12 ราน ปรากฏวาไดราคาขายปลีก (บาท) เปนดังนี้ 34, 35, 32, 36, 34, 33, 36, 32, 32 และ 34 บาทคาประมาณแบบจุดของราคาขายปลีก ปลั๊กไฟฟาของรานคาในกรุงเทพมหานครเปนเทาไร วิธีทํา เนื่องจาก x̅เปนคาประมาณแบบจุดของ µ จะได x = 1 n ∑ xi n i=1 = 1 2 (34+35+...+34)= 407 12 = 33.94 บาท ดังนั้นคาประมาณแบบจุดของราคาขายปลีกปลั๊กไฟฟาเทากับ 33.92 บาท ตัวอยางที่ 4.2 จาการสอบถามวิศวกร 16 คนที่เลือกมาจากวิศวกรทั้งหมดที่ทํางานอยูในอาคารสํานักงานแหงหนึ่ง ซึ่งมา ทํางานในเดือนที่ผานมา ปรากฏวาไดจํานวนวันเฉลี่ยเปน 25 วัน และคาสวนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 2 วัน จงสราง ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ ถาประชากรมีการแจกแจงปกติ
  • 23. 93 วิธีทํา เนื่องจากไมทราบการแจกแจงของประชากรและตัวอยางมีขนาดเล็ก ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ คือ x̅±t α 2 , n-1 s √n เนื่องจาก x̅ = 25, s = 2, α 2 = 0.10 2 = 0.05, n = 16 และ t(0.05, 15)= 1.7530 (จากตารางการแจกแจงแบบที) ดังนั้น x̅±t(0.05, 15) s √n = 25 ± 1.7530 2 √16 = 25 ± 0.8765 = (24.1235, 25.8765) วัน นั่นคือ ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ อยูระหวาง 24.1235 กับ 25.8765 วัน ตัวอยางที่ 4.3 จากการสอบถามคาน้ํามันเชื่อเพลิงตอวันของเครื่องจักรชนิดหนึ่งที่ใชในการสรางสะพานจํานวน 25 เครื่อง ที่เลือกมาเปนตัวอยางจากจํานวนทั้งหมดที่ใชงานอยู ซึ่งคาน้ํามันเชื่อเพลิงมีการแจกแจงปกติ ปรากฏวา ไดคาน้ํามันเชื้อเพลิง 62 บาท และความแปรปรวนของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเปน 100 จงสรางชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับความเชื่อมั่น 80% 90%และ 99%ของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน วิธีทํา เนื่องจากไมทราบการแจกแจงของประชากรและตัวอยางมีขนาดเล็ก ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ α ของ µ คือ x̅±t α 2 , n-1 s √n เนื่องจาก x̅ = 62, s = √100 = 10, n = 25 และ ณ ระดับความเชื่อมั่น 80% α= 0.20 จะได α 2 = 0.10 ณ ระดับความเชื่อมั่น 90% α= 0.10 จะได α 2 = 0.05 ณ ระดับความเชื่อมั่น 99% α= 0.01จะได α 2 = 0.005 จากตารางการแจกแจงแบบที t(0.10, 24)= 1.318 t(0.05, 24)= 1.7109 t(0.005, 24)= 2.7969 ดังนั้นชวงความเชื่อมั่นของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน ณ ระดับความเชื่อมมั่น 80% คือ
  • 24. 94 62 ± 1.318 10 √25 = (59.364, 64.636) บาท ชวงความเชื่อมั่นของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน ณ ระดับความเชื่อมมั่น 90% คือ 62 ± 1.7109 10 √25 = (58.5782, 65.4218) บาท ชวงความเชื่อมั่นของคาน้ํามันเชื้อเพลิงเฉลี่ยตอวัน ณ ระดับความเชื่อมมั่น 99% คือ 62 ± 2.7969 10 √25 = (56.4062, 67.5938) บาท ตัวอยางที่ 4.4 ในการสุมตัวอยางรานขายอุปกรณไฟฟาจํานวน 400 รานมาจากรานขายอุปกรณไฟฟาทั้งหมดที่ตั้งอยูใน เขตกรุงเทพมหานคร ปรากฏวามีรายไดเฉลี่ยเดือนละ 200,000 บาท จงหาชวงความเชื่อมั่นของรายไดเฉลี่ย ของรานมาจากรานขายอุปกรณไฟฟา ณ ระดับความเชื่อมั่น 95% วิธีทํา เนื่องจากไมทราบการแจกแจงของประชากร แตตัวอยางมีขนาดใหญ และไมทราบความแปรปรวนของ ประชากร ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับความเชื่อมั่น (1 - α) 100% ของ µ คือ x̅±t α 2 , n-1 s √n จาก x̅ = 200,000, s = 80,000, n = 16 α 2 = 0.05 2 = 0.025, t(0.025, 399)= 1.96 (จากตารางการแจกแจงแบบที) จะได x̅±t α 2 , n-1 s √n = 200,000 ± 1.96 80,000 √400 = 200,000 ± 7,840 = (192,160, 207,840) บาท ดังนั้นชวงความเชื่อมั่นของรายไดเฉลี่ยของรานอุปกรณไฟฟาอยูระหวาง 192,160 บาท กับ 207,840 บาท และ t(0.05, 15)= 1.7530 (จากตารางการแจกแจงแบบที) ดังนั้น x̅±t(0.05, 15) s √n = 25 ± 1.7530 2 √16 = 25 ± 0.8765 = (24.1235, 25.8765) วัน นั่นคือ ชวงความเชื่อมั่น ณ ระดับนัยสําคัญ 0.10 ของ µ อยูระหวาง 24.1235 กับ 25.8765 วัน ตัวอยางที่ 4.5 ถาความแปรปรวนของจํานวนวิศวกรในโรงงานอุตสาหกรรมตางๆในจังหวัดสมุทรปราการเทากับ 100 เลือกตัวอยางโรงงานอุตสาหกรรมในจังหวัดนี้มา 30 แหง พบวามีจํานวนวิศวกรโดยเฉลี่ย 25 คน จงหาชวง ความเชื่อมั่นของจํานวนวิศวกรเฉลี่ยตอโรงงาน ณ ระดับความเชื่อมั่น 90%