環境統計学講義(予定)

Environmental Statistics

2002 冬学期 新領域創成科学研究科
Instruction Language : English

注) Textbook by Cottegoda-Rosso. Contents in English coming.


1 データ分析

 1.1 グラフ表現
   #1.1.1 棒グラフ
   #1.1.2 点図
   #1.1.3 ヒストグラム
   #1.1.4 度数多角形
   #1.1.5 累積相対度数グラフ
   #1.1.6 (?)持続グラフ
   #1.1.7 まとめ
 1.2 データの変数から要約
   #1.2.1 中心傾向の尺度
   #1.2.2 ちらばりの尺度
   #1.2.3 非対称性の尺度
   #1.2.4 とがりの尺度
   #1.2.5 まとめ
 1.3 探索的方法
   #1.3.1 幹葉プロット(表示)
   #1.3.2 ボックス・プロット
   #1.3.3 
 1.4 対観察のデータ
   #1.4.1 相関とグラフ・プロット
   #1.4.2 共分散と相関係数
   #1.4.3 Q―Qプロット
   #1.4.4 まとめ

2. 確率概念の基礎

 2.1 ランダム事象
   #2.1.1 標本空間と事象
   #2.1.2 空事象、交わり、和
   #2.1.3 ベン図、事象の空間
   #2.1.4 まとめ
 2.2 確率の測度
   #2.2.1. 確率の解釈
   #2.2.2 確率の公理
   #2.2.3 和の法則
   #2.2.4 確率関数のその他の性質
   #2.2.5 条件付確率と積の法則
   #2.2.6 確率論的独立性
   #2.2.7 全確率の法則とベイズの定理
   #2.2.8 まとめ
 2.3 まとめ

3. 確率変数とその性質

 3.1 確率変数、確率分布、密度関数
   #3.1.1 確率変数
   #3.1.2 確率関数
   #3.1.3 離散確率変数の累積分布関数
   #3.1.4 確率密度関数
   #3.1.5 連続確率変数の累積分布関数
   #3.1.6 まとめ
 3.2 確率変数の性質
   #3.2.1 期待値、その他の母集団の尺度
   #3.2.2 母関数
   #3.2.3 パラメータの推定
   #3.2.4 まとめ
 3.3 多数個の確率変数
   #3.3.1 離散変数の同時確率分布
   #3.3.2 連続変数の同時確率分布
   #3.3.3 多数個の変数の性質
   #3.3.4 まとめ
 3.4 関連確率変数と確率
   #3.4.1 確率変数の関数
   #3.4.2 2つ以上の確率変数の関数
   #3.4.3 導来変数の性質
   #3.4.4 複合変数
   #3.4.5 まとめ
 3.5 まとめ

4. 確率分布

 4.1 離散分布
   #4.1.1 ベルヌーイ分布
   #4.1.2 ニ項分布
   #4.1.3 ポアソン分布
   #4.1.4 幾何および負のニ項分布
   #4.1.5 対数級数分布
   #4.1.6 多項分布
   #4.1.7 超幾何分布
   #4.1.8 離散分布のまとめ
 4.2 連続分布
   #4.2.1 一様分布
   #4.2.2 指数分布
   #4.2.3 アーラン及びガンマ分布
   #4.2.4 ベータ分布
   #4.2.5 ワイブル分布
   #4.2.6 正規分布
   #4.2.7 対数正規分布
   #4.2.8 連続分布のまとめ
 4.3 多変量分布
   #4.3.1 ニ変量正規分布
   #4.3.2 他のニ変量正規分布
 4.4 まとめ

5. モデルの推定と検定

 5.1 ランダム・サンプリング関連の術語
 5.2 推定量の諸性質
   #5.2.1 不偏性
   #5.2.2 一致性
   #5.2.3 最小分散性
   #5.2.4 効率性
   #5.2.5 十分性
   #5.2.6 まとめ
 5.3 信頼区間による推定
   #5.3.1 平均の信頼区間(標準偏差既知)
   #5.3.2 平均の信頼区間(標準偏差未知)
   #5.3.3 比率の信頼区間
   #5.3.4 統計量の差、和の標準分布
   #5.3.5 分散の区間推定
   #5.3.6 まとめ
 5.4 仮説検定
   #5.4.1 検定の手続
   #5.4.2 第1, 2種の誤りの確率と検定力関数
   #5.4.3 ネイマン・ピアソンの補題
   #5.4.4 分散を含む仮説検定
   #5.4.5 F分布とその用法
   #5.4.6 まとめ
 5.5 ノンパラメトリック的方法
   #5.5.1 メディアンへの符号検定の適用
   #5.5.2 一対観察の関連へのウィルコクソン符号付順位検定
   #5.5.3 k 標本の一対観察に対するクラスカル・ウォリスの検定
   #5.5.6 まとめ
 5.6 適合度検定
   #5.6.1 カイ2乗適合度検定
   #5.6.2 コルモゴロフ・スミルノフの適合度検定
   #5.6.3 コルモゴロフ・スミルノフの2標本検定
   #5.6.4 アンダーソン・ダーリンの適合度検定
   #5.6.5. 正規分布への適合度の検定の他の方法
 5.7 分散分析
   #5.7.1 一元配置分散分析
   #5.7.2 ニ元配置分散分析
   #5.7.3 まとめ
 5.8 確率プロット法と視覚確認
   #5.8.1 一様分布の確率プロット
   #5.8.2 正規分布の確率プロット
   #5.8.3 I型極値分布の確率プロット
   #5.8.4 他の分布確率プロット
   #5.8.5 ヒストグラムを基にした視覚あてはめ法
   #5.8.6 まとめ
 5.9 極外値の検出と編入
   #5.9.1 仮説検定
   #5.9.2 極外値検出の検定統計量
   #5.9.3 非正規データの取扱い
   #5.9.4 極外値のある場合に対する極値現象の確率推定
   #5.9.5 まとめ
 5.10 まとめ

6. 回帰の方法と多変量解析

 6.1 線形単回帰
   #6.1.1 パラメータの推定値
   #6.1.2 推定量の性質と誤差
   #6.1.3 有意性検定と信頼区間
   #6.1.4 ニ変量正規モデルと相関
   #6.1.5 まとめ
 6.2 線形重回帰
   #6.2.1 モデルの定式化
   #6.2.2 行列を用いた線形最小二乗解
   #6.2.3 最小二乗推定量と誤差分散
   #6.2.4 モデルの検定
   #6.2.5 モデルの適切
   #6.2.6 残差プロット
   #6.2.7 回帰における有力観測値と極外値
   #6.2.8 データ変換
   #6.2.9 平均レスポンス値の信頼区間と予測
   #6.2.10 リッジ推定
   #6.2.11 まとめ
 6.3 多変量解析
   #6.3.1 主成分分析
   #6.3.2 因子分析
   #6.3.3 クラスター分析
   #6.3.4 まとめ
 6.4 空間相関
   #6.4.1 推定問題
   #6.4.2 空間相関とセミヴァリオグラム
   #6.4.3 いくつかのセミヴァリオグラム・モデルと物理的観点
   #6.4.4 空間的内挿とクリギング
   #6.4.5 まとめ
 6.5 まとめ

7. 極値事象と頻度分析

 7.1 順序統計量
   #7.1.1 定義と分布
   #7.1.2 順序統計量の関数
   #7.1.3 順序統計量と期待値と分散
   #7.1.4 まとめ
 7.2 極値統計学
   #7.2.1 極値理論の基本概念
   #7.2.2 グンベル分布
   #7.2.3 フレッシェ分布
   #7.2.4 極値モデルとしてのワイブ分布
   #7.2.5 一般極値分布
   #7.2.6 複合極値分布
   #7.2.7 極値モデルとしての他の分布の用法
 7.3 自然災害の分析
   #7.3.1 洪水、暴風、干ばつ
   #7.3.2 地震および火山爆発
   #7.3.3 風
   #7.3.4 海面高および最大波高
   #7.3.5 まとめ
 7.4 まとめ

8. デザインのシミュレーション技法

 8.1 モンテカルロ・シミュレーション
   #8.1.1 統計実験
   #8.1.2 確率積分変換
   #8.1.3 サンプル・サイズとモンテカルロ実験の精度
   #8.1.4 まとめ
 8.2 乱数の生成
   #8.2.1 標準的一様変量からの乱数
   #8.2.2 連続変量からの乱数
   #8.2.3 離散変量からの乱数
   #8.2.4 同時独立変量からの乱数
   #8.2.5 
 8.3 シミュレーションの用法
   #8.3.1 導出デザイン変数の分布
   #8.3.2 標本統計量
   #8.3.3 時間あるいは空間可変システムのシミュレーション
   #8.3.4 デザイン選択肢と最適デザイン
   #8.3.5 まとめ
 8.4 まとめ

9. リスクおよび信頼性分析

 9.1 信頼性の尺度
   #9.1.1 安全性係数(safety factor)
   #9.1.2 安全性余裕(safety margin)
   #9.1.3 信頼性指標(reliability index)
   #9.1.4 実績関数と極限状態
   #9.1.5 その他の実用解
   #9.1.6 まとめ
 9.2 多重故障モード
   #9.2.1 独立故障モード
   #9.2.2 相互関連故障モード
   #9.2.3 まとめ
 9.3 信頼性評価の不確実性
   #9.3.1 信頼限界
   #9.3.2 ベイジアン信頼性更新
   #9.3.3 まとめ
 9.4 時間的信頼性概念
   #9.4.1 故障過程と生存時間
   #9.4.2 ハザード関数
   #9.4.3 信頼寿命
   #9.4.4 まとめ
 9.5 信頼性指向デザイン
 9.6 まとめ

10. ベイズの意思決定法とパラメータ不確実性

 10.1 意思決定の基礎
   #10.1.1 ベイズの規則
   #10.1.2 決定樹
   #10.1.3 ミニマックス解
   #10.1.4 まとめ
 10.2 事後ベイズ決定分析
   #10.2.1 主観確率
   #10.2.2 損失および●●
   #10.2.3 離散的場合
   #10.2.4 条件付および事前ベータ分布による推測
   #10.2.5 ポアソン分布によるハザードおよび事前ガンマ分布
   #10.2.6 正規分布による推測
   #10.2.7 尤度比検定
   #10.2.8 まとめ
 10.3 ジェームス・スタイン推定量
 10.4 まとめ