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研究ノート プログラムの適否判定についての統計学的一考察

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(1)OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ. 研究ノート プログラムの適否判定についての統計学的一考察. 石. ) 1. 浩*. AS t a t i s t i c a lApproacht ot h eE v a l u a t i o no f t h eV a l i d i t yo faComputerProgram By. H I I o s h iI s h i k awa A s s o c i a t eP r o f e s s o r,S c h o o lo fB u s i n e s s,KagawaU n i v e r s i t y 2‑ 1 S a i w a i ‑ c h o,Takamatsu‑shi7 6 0 JAPAN. 1 . はじめに 近年,工学の分野におけるコンビューターの導入は著しいものがあり,高度に複雑な科 学計算を内包したコンピコーター・プログラムが数多く開発されるに至っている。一般に ある与えられた課題に対して,その解決へ向けての技術的なアプローチの手法は必ずしも 単一のものではなじしたがって開発されるプログラムも各社各様のものとなるであろう ことは容易に推察されるところである。それゆえ,ある社のプログラムが技術的に妥当な ものであるか否かを,何らかの主主準で経済的かつ簡便に判別する. ζ. とができラるとするな. らば好ましい限りである。もちろん,そのプログラムの論理を逐ーたとって行けば妥当性 の評価は厳密な観点からなしえ主うが,多大の労力を要して経済的でなく,かっ短時日の 処理という点で難点が大き L 。 、 本稿は上述の問題に対して,通E 主省の委託を受けて高圧ガス保安協会の内部に設置され た A‑ADHOC委員会における,筆者の分担課題についての報告を基にして,問題の所在 (1). とその解決への手がかりを明らかにしようとするものである。すなわち,ある課題に対し. * 香川大学商業短期大学部(〒760高松市幸町 2 ‑1).

(2) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 第5 4 巻 第 1号. ‑320‑. 320. て叡智を集結して作成された標準プログラムが一方に存在するとき,他方において全く独 立にある社で作成されたプログラム(とれを以後においては検定プログラムと称するとと とする〉があるものとしむその適否を「有限母集団における比率の推定手法」を用いて 誌について論じるものである。 統計的に判定す!ることができるか否かという J. 2 . 問題の所在と明確化 標準プログラム 0 ー~Bil 出力 入力 1 IV 0V0 V 一→ 0 0 I ー→B i 2. o I 0 0 」一一一. 検定プログラム 0 '0 出力 入力 1¥ 0 J ¥J J ー → . 0 企(ー→B ' i 2 Ai 0 ム 0 ̲ ̲01 1̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲1一 ー ァ JJtm. I. 0. I~ D. I. ,. 一一一 l ーー~"附. 「五一 i. 一一一一│. 0 nobug. I ". bug. iム irnperfection. !. 図 1 プログラムの人出力状態. u g をも有しないとみなぜうるもので さて,標準プログラムは言うまでもなく何らの b i j( j=1, 2, , m) あって,図 1に示すように,第 i番目のケースの入力 Aiに対して出力 B をもっ。一方,同じ入力条件に対して検定プログラムは内部に保有するかも知れない b ug や理論適用等における不備(im p e r f e c t i o n ) 等によって標準プ'ログラムとは異なった部分. f = 1 .2, ,m)をもつであろうと予想される。もちろん, を含む出力 B勺 ( B ' i j ‑ = B i i. f01 a l li ' s .and} ' . s. であれば理想的に最良のプログラムと判定されるが,実際問題としては完全に同ーのプロ. i j に対し グラムでなければこのよラなととは起こりえないであろうから, 各々の出力 B てある許容誤差 νベ jレを定めて,検定プログラムの対応する出力 B勺がその許容範囲内 にあればそのパスは合格と考え,その他の場合は不合格とみなすことによって,検定プロ グラムが全体としてどの程度の不合格率をもてば否と判定するかを考える必要があるう。 与えられた検定プログラムの構造を詳細にトレースすれば,もちろん,そのプログラム の適否はほぼ完全に判定されるものと考えられようが,経費と効率の点から難点がある。 そこで何らかの統計的手法を援用することとなるが,この際には,予め種々の例題を準備. 2, , N)について入力条件 A i (k) を種々に変え (i=1, 2, しておを,第 h番目の例題。 =1, " , / ) , その各々に対し℃標準プログラムの出カム円)(}=1, 2, , m)と対応する検定プロ.

(3) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ プログラムの適否判定についての統計学的一考察. 3 2 1. ‑321‑. グラムの出力 B 'も / 日 0=1, 2, , m) を比較する必要が生じる。さらには N 個の例題すべ 川. てについて比較検討を行う. ζ. とはやはり経費と効率の点から難点を生じることが容易に推. 察されるから ,N個の中からランダムにある少数のサンプノレ例題を n個選び出し,その結 果について適否判定を行うという処理方法を取ることが考えられる。 以上のような場合には以下のよラに解決されなければならない様々な問題点が存在す る 。. ( i ) 何例程度の例題を用意しておくべきか (Nをいくらにするか〉。またプログラムの. bugや i m p e r f e c t i o nに敏感な例題の内容はとのようなものとしておくべきか(検定 プログラムの構造は未知であるという点に留意して〕。. ( i i ) ラシダムに少数個の例題を選んで (n個のサンプノレに基づいて),母集団 (N 個金 体の)特性を推測する場合の信頼度の問題。. ( i i i ) 選ばれた例題に対する入力条件 Ai( i=1, 2, , / ) )は幾種類程度選択するか(lは. e n s i t i v e いくらとすべきか〉。また Ai をどう散らしたらプログラムの欠陥に最も s となるのカミ。. ( i v ) 1つの入力んに対して考える出力 Bりとして何を選ぶか。例えば,構造解析用 のプログラムといラことを例にとれば,応力,ひずみあるいは固有振動数などが B付 として考えられるが,これらは必ずしも独立なものではなく,考える. B i iの組合せに. よっては非常に相関のある場合が生じよろ。あるいは逆に理論的には非常な相関があ るべきにもかかわらず,. ugや i m p e r f e c t i o nによって一見独立なように 内包する b. h e c kに利用しうるか。 見えるという矛盾点を以て適否判定の c ( v ) 選ばれた Bりに対して,適否判定の許容誤差 νベノレをどのように与えるべきか。. ( B ' i i ‑ B i i ) /B i i lと n O I m a l i z eした 検定プログラムの対応する出力 B勺との比をとり I 形で異なる種類(異なるf)の出力の許容誤差を一律に与えることが可能か。あるい は出力毎に許容誤差レベルを変えるべきかについて技術的観点からの判断はどうか。. ( V i ) ある例題のある入力条件 AiC加に対する検定プログラムの各々の出力 B勺 Ck)の合 否を積重ねて,全体としての合否の情報に基づいて最終的なプログラムの適否判定を いかに行うべきか。 上述のようにプログラムの適否判定の問題は非常に広範囲の内容を含み,問題の完全な 解決のたあには少なからぬ時日を姿するように思われる。本格の課題はプログラムの適否 判定に際して,有限母集団のあるクラスに入るものの比率を推定する手法が応用できるか.

(4) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ ‑322 ー. 322. 第5 4 巻 第 1号. 否かを明らかにするととにあるが,上述のすべての問題点を包括するととはあまりに大部 にわたるととを鑑み,本稿においては問題解決へ向けての基礎的な手がかりを与えること を主眼とした。. 3 . 有限母集団における比率の推定手法 総数 N備の例題からラシダムに n倒の例題標本を選ぶ場合を考える。ある例題に対し ‑C,入力条件 A i( i=1, 2, , / )のそれぞれに対し亡複数個の出力 B i j(j=1, 2, .•••• , m)が 対 れ. 応する場合が一般であるが,はじめに述べた問題点ならびに基礎的な観点からの検討とい うことを考えて 1入力(1=1),1出力 (m=1)の場合を例にとって話を進める。すなわ ちこの場合にはある例題(めに関して. 1入力 A kに対する標準プログラムの出力 B kなら. ' kのみを考えればよい。 びに検定プログラムの出力 B. N個の母集団)に対してもしも標準プログラムを用いれば さて,用意され℃いる全例題 ( k(k=l,2.,., N)が得られ,検定プログラムを用いれば対応する解 B ' k ( k = 1, 2, , N) 解B 十. が得られるものとしよう。 B kに対する B ' kの差異は元々検定プログラム中に含まれる確. u g .やi m p e r f e c t i o nに基づくものと考えられるので,差異が生じたとした場合, 定的な b その差異の変動が統計的な性質を本質的に有するものなのか否かという点につい℃は議論. kと B ' kとの差異は例 の余地があるで品うろうが,ここでは例題がうまく設定されており ,B 題毎に統計的な振舞いをするものと仮定しよう。 h番目の例題に関しての許容誤差レベル が相対誤差の形でぬと与えられているものとして,. その例題に対する検定プログラムの. 合否を. 戸二 主 1 : : : ; ; :L i k ‑ , .~~ B k主I 一 口. ) j. 陪盈¥>Li → 不 合 格 ). (1). k. と判定する。. もちろんぬについては別の観点からの技術的な考察に基づいて基本的資料. ik = = L i( k = 1, 2"N)ということも起こ が与えられているものと考える。場合によっては L. りうるであろう。. 3 . 1 2クラス分類における個数の分布 害判定基準式(1)に基づいて N個の全例題に対して検定プログラムの合否を判別したと を ?. すれば,その結果は合格のクラス G(Good)と不合格のクラス B(Bad)といラ 2つのクラス.

(5) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 2 3. プログラムの適否判定につい℃の統計学的一考察. ‑323‑. に分類することができる。このようにして検定プログラムの 2クラス分類の母集団が概念 的に構成される。この母集団においてクラス B (不合格〉に属するものの比率を β とする。 母集団 ( N ). 標本 ( n ). G: ( n ‑ . x )個. G:N(l‑ρ 〉 個. ランダム・サンプリシグ[ 惨 IB:. B:Nt 個. . x個. 図 2 単純ランダム・サンプリング 全例題について検定プログラムを走らせることは不経済であるから,任意に選んだ n個 の例題のみを用いて各例題に対する合否判定を式(1)に基づいて実際に行い,それらの結 果を G と B の 2クラヌに分類する。. この関係は丁度図 2に示した有限母集団からの単純. ラシダム・すンプリングの関係で表すことができる。すなわちここでの問題は N倒の母集 団におけるクラス B (不合格)に属する成員の比率 Pが未知であるから,これを n個のラ ンダム・すンプノレにおけるクラス B の成員の比率を基にして推定し,以て検定プログラ ムの適否を判定しようとするものである。 はじめに,寸法 nのランダム・サンプノレにおけるクラス Bに属するものの個数Xの分布 を求めよう。 事:象 CX=x)というのは,母集団 (N)から選ばれた n個のすンプ/レ中で,クラス Gに属す またクラス Bに属するものの個数が z個であるという事象. nーの個, るものの個数が (. である。この事象の確率は以下のようにして求められる。. す () = N C. ( i ) N個のものから n個を選び出す相異なる場合の数:. η. ( i i ) 母集団で Gに属する N(1‑t)個のものから,標本中で G に属するか ‑x)個のも. ( N 江 ら t 7 二θ 骨) ) =N(. のを選び出す場合の数枕剣:イ. ,. 勺. 口1 山. e v : ) ト. ( ο i i 泊 i ) 母集団で Bに属する Nt個のものの中から,標本中に Z個のものを選び出す場合 の 数 紘 刺 : べ. x = . i ¥ り opC. ( i i )の場合の各々に対して, ( i i i )の場合のいずれが対応してもそれは事象. c x =吋 を 与. え,かつ各々の場合はいずれも同様に確からしく生じるから,結局 X の確率関数は. h(.x)=P(X=xJ. ケ () ( N 江戸川 ' ‑ " ,, ; ; ¥nJ. ただし,.x は 0 三三X'~三min(n , N却の整数. (2).

(6) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ ‑324←. 第5 4 巻 第 1号. 324. ことに ,min(n, Np)とは n と N ρ とのうちいずれか小さい方を表す。式 ( 2 )の確率関数を (2). もつ確率変数 X は超幾何分布に従うことがわかる。 X の特性蚤は以下の如くである。. ,. min(n Np). E(X)=. Xの平均. xfx(x)=n ρ. L ; ♂闘。. (3). VlX)=E((X‑E(X))2). Xの分散. p q = ( 主y ) n ただし ,q=1‑J う. (4) (5). Xの変動係数:. o x = v ( z =~)(会). (6). 3・ 2 2クラスの場合の比率の捻定 寸 法 R のランダム・ナンプノレ中ではクラス Bに属するものの個数が X であるから,母. 集団におけるクラス Bの比率 ρを. Y=Xjn. (7). で推定しようとするのは自然の試みである。 X が確率変数であるから,当然に比率 β の推 定量Yもまた確率変数となる。. Yの確率関数を fy(y)とすれば,. h(y)=PCY=y)=P(Xjn=y)=P(X=ny). ハ リ 山 一. ρy一. 一 一 一. 吋醐. (9). ︒. る あ で. 量. ErI. J川 ︑ り. 1. ↑MM. J2. L. 4. V. JEU‑ 一 ω. 一. VU. 広忠釘 E 推正. A. b叩 の 神 山. ち. わ' なた. すま. 平率致︺ の比伽げ. Y'. 引刈. 1 1一︑/. ︐ ︐ ︐ s s. 町︑五仰い. 一 ︑ M W 一. tノ. /it¥ 一. ︑m ︑. 一 一. ︐ 旬a 〆 疋. frr. 一. = 一. (8). =(た~f ) ( 今 ). ( 1 0 ).

(7) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 2 5. ‑325‑. プログラムの適否判定についての統計学的一考察. Yの変動係数:. oY=すけ v(た~). ( 1 1 ). とれは Xの変動係数と全く同じである。. 1 1 )において n=1とすると, 式(. Oy(n=1)=yq/ ρ. ( 12 ). I t131.61 川 9.91 4.41 3.012.01 01 0.51 0.3 1 .. 表1 に n=1 の場合の Oy(n=1 )と母集団比率 ρとの関係を示すが,. 明らかに, サンプ. n )を回定すれば,クラヌ Bに入るものの全体に対する比率 ρの治定量 Yの変 /レの大きさ (. 動係数 O yは,母集団においてクラス B の占める割合が大きくなるにつれて減少すること 以下では変動係数の値が大きい。換言すれば,母集団において占める がわかる。 ρ=5% 割合が小さいようなものの比率を正確に推定するためには大きなサンプノレを必要とすると 言えよう。 3 信頼限界 3・ はじめに母集団においてクラス B (不合格)に属するものの総数 A=Ntについての推 論を考えよう。いま,サンプノレ中において n個のうちの a個がクラス B (不合格〉に属す ることが観測されたとして, A の信頼区聞を求めてみる。 n個のサンプノレ中でクラス BlC属するものの個数が d 以下となる確率がある与えられた. . 0 2 5 )となるような A の値心を計算すれば,これが信頼区間の上限 小さな αu (例えば0 を与える。ナシプノレ中の Bに属するものの個数 X は式 (2)で表される確率関数をもつか ら,求める Auの値は次式を満足する。. A ; ' ) ( とケ) 'r.,;一. α ハ 早( L ;f x ( . x I A u, N‑A . u )= L ;¥ 〈. .N. I I. (~). ( 1 3 ).

(8) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ ‑326‑. 3 2 6. 第5 4 巻 第 1号. とこに .f x ( x IA u.N‑Au)1';l:N . ρ宮心を与えたときの X の確率関数である。. さて, αu. を与えたとき,式 ( 1 3 )を満たすAuは一般には整数とはならないから, 実際には式 ( 1 3 )の 左辺が αuより小さいか,あるいは等しいような Auのうち,もっとも小さな整数をとり, とれを Auとすればよい。 同様にし亡 . Aの信頼区間の下限 A Lは ,. , AL). r . ;. min(n. fi('xIAL.N‑AL)=. xα. I A L¥ ( N ‑A^ r ‑¥. , AL)\ ゲJl仰--;~ ) r . ; ょニウ主"十」二一'三五αL 〈 、. min(n. 、 n. x=α l ' ・ 1. 思. ( 1 4 ). I. を満たす最大の整数として求めることができFる 。. ここに, αdi下限界を与える信頼レペ. ノレで品5る 。. 以上の A L . A Uを用いて母集団比率 ρの信頼限界が以下のように求まる。. M. ρの下側信頼限界: ρL=AdN. 、. 9の上側信頼限界: ρu=Au/N. I. ( 1 5 ). 比率推定における標本寸法 nと標本抽出率会. 母集団の各成員はそれぞれクラス. G (合格)および,クラス B ( 不合格〕のいずれかに. 分類されるものとし,クラス Bに入る成員の比率 β の推定量を式(7)のように Y とすれば Yの分布はすでに述べた式 (8)から. i 立 } 位ι 3 2. 的)=. ただし. (~). ( 1 6 ). o 自 臼i n (1子). であり,かっ yは士毎の離散的な値をとる。. E CY)=ρ. ( 1 7 ). ( お ) ( ヲ)=σY2. ( 1 8 ). ただし.q=l ‑ ' P. ( 1 9 ). VCY)=. また σ yは標準偏差であって, σ戸. j たfj T. ( 2 0 ).

(9) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 2 7. プログラムの適否判定たついての統計学的一考察. Yの変動係数. 吋 区1 ) ( ! P ). ここで,推定量 Y の誤差限界を d とし,. ‑327ー. ( 2 1 ). また現実の誤差が d より大きいという結果に. なる確率を α 以下に抑えるものと考えれば,必要な標本寸法 nは. P (I Y‑TI >d)三 五α. ( 2 2 ). を満足する最小の整数として求めることができる。ただし式 ( 2 2 ) は母数 β を含むか ら,これが既知の場合はよいが,未知であれば,例えば標本による推定値を第 1近似とし ℃用いることになろう。. )のように超幾何分布に従う確率変数であるが,ある条件の下で正 ところで Y は式(16 規近似が満足されるものとすれば,そのような場合には,平均九分散σy2の正規分布が 適用されることになる。したがって式 ( 2 2 )を満足する関係式はきわめて簡単に 似. σ y ( z h V 1 3 2 13 ) ただし o kは標準圧規分布の. ( 2 3 ). ( 1 ‑ ‑ { ‑ )制. となる。それゆえ,. (~~q). ?な戸五(~ß乞1). ( 2 4 ). を満足する最小の整数が求める標本寸法 nを与える。なお,去の健を標本抽出率と呼んで し、る。. 4 ニ,三の解析結果 刷. 図 5に超幾何分布の確率関数 f> r :( . x )を図示した。いずれも一例として母集団の 図3‑ 1 O ,2 0とし, β をパラメータとして揃い 大きさ N=100の場合を選び,標本寸法 nをn=5, たものである。 ρもしくは nが小さい場合には著しく左右 非対称の分布となるが, ρもし i. くは nが大きくなるにつれて非対称皮は小さくなる。 ρが 10に近くなっても分布形の非 対称度は大きくなる。なお,超幾何分布は本来離散的な分布であるから確率関数は整数値 の zの所のみで値をもっ棒グラフのように表すべさであるが,ここでは繁雑さを避けるた.

(10) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 第 54 巻. ‑328‑,;. 328. 第 1号. め折れ線グラブとして表示した。. 図 3 趨幾何分布の確率関数 (N=100;n=5). P(X=xJ=(ケ )(N~~_~/)) / (~) ただし ,O~x三五min(河 , Nρ〉. lO~ 一一一一一 ~:\. 。 o5比 三 一. 一一一一一一一一一一一一「. 吋 如 ijO)大 日 ト 1 0川 陪本 Ji } " τ20 I. 一 一 一 一一一一一一一一一一一一一寸. l u 一二 図 4 超幾何分布の確率関数. (N=100;n=lO). 図 5 超幾何分布の確率関数. (N=100;n=20).

(11) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 2 9. プログラムの適否判定についての統計学的一考察. ‑329‑. 図 6(N=50)および図 7(N=100)は母集団比率 Pの推定量 Yの変動係数 O Yが ρおよ. 0 0は , び標本寸法 nによってとのように変化するかを調べたものである。 N=50および 1 プログラムの適否判定のために現実的観点から準備されるであろう例題の総数を便宜的に F. モの程度のものとした場合ということから選んだ。明らかに標本寸法 M が小さな場合には 変動係数の値が大きしまた ρが小さいような母集団の比率を推定する場合にも変動係数 の値は大きい 10. 0 . 5叫 ←一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一. J l H高閣の大きさ. N=50. o1 o05 好記芝談窓. 0.. o0 1. o005 〆 令. 。町卦以. へs~~. 。. 0 0 1 0. 8. 1 0. oに及ぼす. 図 6 母集団比率の推定量 Y の変動係数. Y ". 母集団比率 ρおよび様本寸法 nの影響 (N=50).

(12) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 3 0. 第5 4 巻 第 1号. ‑330ー. 0 . 1. o0 5. ー. ヤ斗. " "5. nエ 1 0. 4F. ¥¥¥¥一変. i f﹁ーーし︒. 標本 " J i t. 1 0. 図 7 母築関比率の推定盤 Y の変動係数 o Y(N=100) 図 8 (N=50) および図 9 (N=100) は一定の変動係数討を与えるための ρと nとの 1'を与えるためには, 関係、を示したものである。それゆえ,これらの図は一定の変動係数 0 比率戸が異なればとの程度の標本抽出が必要かということを示すものとも解釈される。 例えば N=100の場合(図 9),母集団中に占める割合が t=10%程度のものを変動係数. Oy=O3に抑えて比率推定する場合には全体のうちの約半分程度を拍き取って調べる必要 れ. があるが, ρ=50% 程度のものであれば,全体の約 1割程度を調べるだけでよいと考えら れる。 ,すなわち もちろん小さな ρのものを精度よく推定しようとすれば標本抽出率が 100% ほぼ全数を調査し尽さなければならないということになるが,例えば図 9において, ρ=.

(13) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 3 1. プログラムの適否判定についての統計学的一考察. 0 .. 、. ‑331‑. L̲. 咋 十. ハ. 、. ム コ 、 ι. i E '. 1 i. 1 ". 総 │ づ か. l. OOlf‑一一一. 0 . 0 0 5. 母焦 D jのJ こう?. N=50. 0 . 0 0 1. o. 1 0. 2 0 保~, J. o. 02. 0 . 4. 1 # 1 1 1刊. 3 0. 4 0. 5 0. 0 . 6. 0 . 8. 10. i、 n. 〆N. 図 8 変動係数めを一定とした場合の Pと nの関係 (標本抽出率 n/Nの挙動) (N=50). 1 %のものを / ) y = 2 . 0 程度で収めたとすれば(抽出率 2 0 9 6 ),σ1'=0.01x2.0=0.02であり, のものを同じくあ =20 i1:収めるとすれば(抽出率 2‑3%),σY=O.lx また T=lO%. 2.0=0.2であって絶対的な σ y の値ははるかに異なるので, この辺の事情もよく勘案して おく必要があろう。.

(14) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 第5 4 巻 第 1号. ‑332‑. 332. 5. o υ AavSH主総. o01. ト. o005 t:J~, lll~')),くき. N 1 0 0 Cc. o0 0 1 1 ̲ ̲ 1 L‑‑‑‑L 0‑‑‑20. 4 0. 6 0. l:~(J\, J~)、. o. 8 0. 1 0 0. n L--Lーーー」一ー叩ー」ー叩ーー~. 0 . 2. 0 . 4. 0 . 6. l l +n/N. 0 . 8. 10. 1 " 1 Il ! l. 関 9 変動係数 OYを一定にした場合の ρと nの関係 (N=100). 図10(oy=O.01), ~l l1 (or =0.1) および ~112(oY= 1. 0) は同じ変動係数 oY を与える β と nとの関係を母集団の大きさ N をパラメータとして表示したものである。 01 が大きくな. るほど,標‑本抽出率は小さくてすむことがわかる。.

(15) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 3 3. プログラムの適否判定についての統計学的一考察. 1 .0. 、¥. 一 一 、¥i. ー も 司 ‑ ー ー ー. i. 0 . 5. 目ニ 5 0. I. ~ "'150i. ι?﹄ナ﹁胃一り町一︐. ︑. ︽M. J. ,‑‑‑‑. lili‑‑i. o001 0. 5 0. 1 0 0 椋ン十: J、 J ; i. 1 5 0. 2 0 0. n. 図1 0 等変動係数 O Yの下での母集団の大きさ N と. 標本寸法 nの関係 ( O Y = O . . O l ). ‑333‑.

(16) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ ‑334‑. 第54 巻告書 1号. o1 o05 ah時︑近芝山町中山一. oOH‑一 一 ‑ ‑ ‑ ‑ . . . . . 一 一 一 一 一 一 い一一一 o005 変動係数 o ' =01. 、. 0 . 0 0 1. o. 50. 100 際A <J , ! ; i. n. 図1 1 等変動係数 o rの下での N と nの関係 ( ( o1'=Ol). 334.

(17) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ 3 3 5. プログラムの適否判定についての統計学的一考察. ‑335‑. 10. o5 変動係数. s 、10 三て. o1. ︒山崎川一ー﹁可一川町立. o0 1. o001 0. 5 0. 1 0 0. 2 0 0. 桜木 J 、 1 i n. .0 ) 図1 2 当事変動係数 6Yの下での N と nの関係 (6y=1 5 " プログラムの適否判定. N 個の例題のうちからラシダムに n個を選んで,ある入力条件の下で検定プログラムを n ) を観測する。 これを同じ入力条件に対応した標準プログラ 走らせ出力 B乍 (k=1, 2, ,. n )と比較し,許容誤差 dk(k=1, 2, , ムの出力 Bk(k=1, 2, , n )を用いて式(1)の判定条 件によって各々の hに対して合否を判定し, n個のサンプル中で不合格となったものの個 数 aを計数する。 技術的な判断に基づいて,許容誤差 dJ . は全例題 N li 伺の中で不合格になったものの比率.

(18) OLIVE 香川大学学術情報リポジトリ ‑336ー. 3 3 6. 第54 巻 第 1号. Pがある億九以下の場合にはその検定プログラムを認定するような基準で定められてい kとムとはもちろん密接に結びついていて るものとしよう o J. J kを厳しくタれば ρ 。が. kの制約が緩やかな場合にはんは小さな値としてもよいことが予想さ 大きくなり,逆に J れる。. f 固が不合格(クラス B に属する)となったことが観測され さ て, n個のナンプ/レ中で a l. たとしたとき,先に第 3 ・3節に述べたように母集団の不合格率 Dの上下限信頼限界を. 式 ( 1 3 ) ‑式 ( 1 5 ) を用い‑cPUおよび ρL として求めることができる。それゆえ,. これ. らの値をプログラムの適否判定の許容不合格率九と比較することによって,プログラム の適否判定を行うことができる。. ρが不合格率であることを考え,例えば最も保守的な立. 場として上側信頼限界 ρuを用いて βu 三当。. その他の場合. ならば. 合格と認定 不合格と認定. とすることが考えられる。 ρuの計算に用いる危険率 αuの値をいくらにすべきかは技術的 な判断を要する。なお ,N個の全例題中何個伎のサン、プ/レを選べばよいのか,またその時 の適否判定の精度はどうか等については,前節における議論を参照すればよい。. 6 . おわりに プログラムの適否判定に関連して,有限母集団の比務の推定手法を応用する可能性につ いて基礎的な観点から考察した結果について論じた。はじめに述べたようにプログラムの 適否判定には非常に様々の問題点があり,それらが解決されて初めてこの問題が解決を見 るわけであるが,蕊本的には統計的手法の応用の可能性が示唆されたものと考えられる。 同一入力条件に対する複数個の出力 Bii( j 三 2)を考える場合には,例えばクラスター ・ナシプリ y グの考え方等が援用できそうに思えるが,これにいては今後の課題とし t考 えて行きたい。. 重量考文献. (11 石川浩J有限母集団における比率推定手法を応用したプログラムの適否判定につい てJ , r 耐震設計用プログラムに係る認定方法の検討 J(高圧ガス保安協会),昭和5 6 年3 月 , p p. 350‑361 . C2J 木村等,石川浩, i 確率・統計学入門 J ,昭和 5 5 年 3月,新白木印刷所, p . . 1 5 6 .. (3J 鈴木ら共訳・コクラシ原著, i すンプリングの理論と方法(1)J ,昭和4 7 年 6月,東京 図書(株), p . 6 3 ..

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参照

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