３ヶ月で合格！診療情報管理士・専門・第６章②

どうも、エイセンです！

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ご購入いただいた方はもちろん、まだ購入検討中の方にも、きっとお役に立つ内容になっていますので、ぜひ最後までご覧ください！

今回は、診療情報管理士の試験でも頻出される「専門分野・第６章・仮説検定」について解説します。

あまり聞きなれないだけに、苦手な方も多いんじゃないでしょうか？

それでは、今日も頑張っていきましょう。

統計学の魔法？仮説検定ってなに？

「仮説検定」という言葉、なんだか難しそうで、普段の生活ではあまり聞き慣れないですよね。

でも、実は、私たちの身の回りでも、この考え方は使われているんです。

統計学の分野で使われるこの手法は、ある仮説が本当に正しいのかどうかを、数字を使って判断するためのものです。

特に、医療や自然科学の分野では、新しい薬の効果があるのか、ある現象の原因は何か、といったことを調べる際に欠かせないツールとなっています。

今回は、毎回占い師の恰好をしている私にちなんで、占い師の例で学んでいきましょう。

占い師の的中、ただの偶然？それとも…？

ある町に、自分が未来が見えるという占い師がいたとします。この占い師が、プロ野球の試合結果をなんと5試合連続で的中させたというのです！

「すごい！この人は本物の占い師だ！」と思う人もいるかもしれません。でも、ちょっと待ってください。

本当にこの占い師は特別な能力を持っているのでしょうか？それとも、ただの偶然で当たってしまっただけなのでしょうか？

仮説検定で考えてみよう！

ここで、統計学の魔法、「仮説検定」の出番です。

まず、2つの仮説を立てます。

• 帰無仮説: 占い師は特別な能力を持っていない。つまり、5試合連続の的中はただの偶然である。
• 対立仮説: 占い師は特別な能力を持っている。つまり、5試合連続の的中は偶然ではない。

試験攻略のワンポイント

帰無仮説とは、無に帰したい仮説であり、否定的な仮説であることが重要です。

言い換えると、この仮説は間違っているのではないかと考える仮説です。

例題の場合は、帰無仮説は的中は偶然によるもので、占い師は本物ではない、となります。

一方で、対立仮説は、帰無仮説とは反対の支持したい仮説であり、肯定的な仮説です。

言い換えると、この仮説が正しいのではないかと考える仮説です。

そのため、例題では対立仮説が占い師は本物であるとなります。

帰無仮説が否定、対立仮説が肯定な仮説と覚えておきましょう。

有意水準とは？

有意水準とは、統計学の仮説検定において、**「帰無仮説が正しいにも関わらず、誤って棄却してしまう確率」**をあらかじめ決めておく水準のことです。一般的に、5%（0.05）が用いられます。

今回の占い師の能力検証における有意水準は、「本当はただの偶然なのに、超能力による的中だと勘違いしてしまう確率」です。

一般的には、有意水準は5%に設定されます。これは、100回の検定を行うと、5回は間違って真実を見逃してしまうことを許容するレベルです。

もし有意水準を四分の一、二十五％に設定した場合、野球の試合結果を二試合連続で的中させるだけでも、有意水準を下回り、その人は占い師であると結論付いてしまいます。

しかし、実際には誰でも二試合くらいであれば連続で的中させることが可能です。

医療や科学の世界では、一般的に有意水準を５%に設定します。

これは、真実を見逃すリスクと、間違った結論を出して人の命のリスクのバランスを考慮した結果です。

p値とは？

p値は、**「帰無仮説が正しいという前提のもとで、観測されたデータよりも極端なデータが得られる確率」**を表します。

より具体的に言うと、ある実験の結果から得られた統計量（例えば、平均値の差）が、帰無仮説が正しいと仮定した場合に、偶然得られる確率がp値です。要するに、実際の結果ですね。

今回の占い師の能力検証におけるp値は、5試合連続的中という結果なので、1/2の5乗で約3%なのでp値は3%となります。

そして、超能力による的中だと勘違いしてしまう確率である有意水準は5％なので、

p値の方が有意水準よりも小さいため、帰無仮説を棄却し、対立仮説を支持することができます。

つまり、占い師は本物であると結論付けられます。

では、もし占い師が4試合しか的中していない場合はどうなるでしょう？

確率は1/2の4乗で6.3%となり、p値は6.3%となります。

この場合、p値は有意水準5%よりも大きいため、帰無仮説を棄却することはできず、結論を出すことはできません。これを保留と言います。

仮説検定のPOINT

では、最後に仮説検定のポイントを２つおさらいしましょう。

１つ目は、帰無仮説が否定、対立仮説が肯定な仮説である事。

今回は「占い師は本物ではない」が帰無仮説、「占い師は本物である」が対立仮説でしたね。

これは、無に帰したい仮説を棄却し、対立仮説、今回は「占い師は本物である」を支持するためです。

そして２つ目は、p値が有意水準より大きい場合は、帰無仮説を保留とし、

p値が有意水準より小さい場合は、帰無仮説を棄却、すなわち対立仮説を採択するでした。今回でいえば占い師であるとするでしたね。

語呂合わせ

「ピーチが大ならキムチを保留、小なら破棄してタイを購入」！

こちらも、語呂と絵で覚えてしまいましょう。

ピーチが大ならキムチを保留、小なら破棄してタイを購入です。

桃のp値が大きければキムチを辛いキムチも購入、すなわち帰無仮説を保留、桃が小さい場合は食卓が寂しいからタイ、すなわち対立仮説を購入しましょうという絵です。

これを覚えておくだけでも解ける問題もあるかと思いますので、ぜひ覚えて下さいね。

最後に問題を解きましょう。

仮説検定において、正しいものを一つ選びなさい

ａ、p値が有意水準より大きい時、対立仮説を採択する

ｂ. 帰無仮説は、肯定的な仮説である

ｃ. p値が0.028の時、対立仮説を採択する

ｄ. 有意水準αは、多くの場合0.25に設定される

答えは、、、

Cでした

ａは、p値が大きい時は辛いキムチを購入できるので、対立仮説ではなく帰無仮説が正解でした。

ｂは、帰無仮説は辛いキムチ、すなわち否定的な仮説です。

ｃは、p値が有意水準よりも小さいので、帰無仮説を破棄して対立仮説を購入なので、正解です。

ｄは、有意水準は多くの場合0.05に設定されます。

以上で、今日の講義は終了です。

動画のご案内

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Eisen

はじめまして！ 『３ヶ月で合格！診療情報管理士・試験対策』の単語帳著者のEISEN*です。 このブログでは、私が実際に取り組んだ診療場管理士の勉強法や、役立った教材などを紹介していきます。 また、ファイナンシャルプランナー２級の資格も持っているので、保険や医療費節約の方法、お金に関する情報も発信していきますので、ぜひご覧ください。