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이항 검정 계산기

성공 횟수, 시행 횟수, 비교할 확률을 입력하면 세 가지 대립가설 모두에 대한 정확한 이항 p-값, Clopper–Pearson 신뢰구간, 비교용 Wilson 구간, 효과 크기로서의 Cohen's h를 확인할 수 있습니다. 귀무가설 아래의 이항 분포를 표로 보여 주므로 p-값을 구성하는 결과가 무엇인지 직접 확인할 수 있습니다. 무료이며 회원가입이 필요 없습니다.

0과 1 사이의 값, 예: 0.5 또는 0.25.

성공 횟수, 시행 횟수, p₀를 입력하세요.

이항 검정 계산기 사용 방법

  1. 1. 횟수를 입력하세요. 성공 횟수(k)와 시행 횟수(n)를 입력합니다. 성공이란 세고 있는 결과를 말합니다. 앞면이 나온 횟수, 정답 수, 동의한 응답자 수 등이 해당합니다.
  2. 2. p₀를 입력하세요. 귀무가설 아래에서 성공할 확률입니다. 공정한 동전이라면 0.5, 보기가 네 개인 찍기라면 0.25, 또는 발표된 기준값을 입력합니다.
  3. 3. 대립가설과 신뢰수준을 고르세요. 양측은 참 확률이 어느 방향으로든 p₀와 다른지를 묻고, 단측 선택지는 한 방향만 묻습니다.
  4. 4. 결과를 읽으세요. 정확한 p-값, 참 확률에 대한 신뢰구간, 귀무 분포 표가 아래에 나타납니다. 마치면 APA 형식의 줄을 복사하세요.

정확한 이항 검정의 작동 원리

모든 시행이 서로 독립이고 각 시행이 같은 확률 p₀로 성공한다면, 성공 횟수 X는 Binomial(n, p₀) 분포를 따릅니다: P(X = j) = C(n, j) p₀j (1 − p₀)n−j. 단측 p-값은 단순한 꼬리 확률입니다. “확률이 p₀보다 작다”에는 P(X ≤ k)를, “확률이 p₀보다 크다”에는 P(X ≥ k)를 사용합니다. 근사를 쓰지 않으므로 이 검정은 모든 n에서 유효합니다. 표본이 아주 작거나 확률이 0 또는 1에 가까워 정규 근사 z-검정이 무너지는 경우에도 쓸 수 있습니다.

양측 p-값은 주의해서 계산해야 합니다. 더 작은 꼬리를 두 배로 하는 방법은 p₀ = 0.5일 때만 맞습니다. 그때만 분포가 대칭이기 때문입니다. 이 계산기는 R의 binom.test와 SciPy의 binomtest와 같은 규칙을 사용합니다. 관측된 결과보다 가능성이 같거나 낮은 모든 결과의 확률을 더합니다. 표에서 이 결과들을 표시하므로 무엇이 계산에 들어갔는지 정확히 볼 수 있습니다. 귀무가설이 대칭이면 이 값은 더 작은 꼬리의 두 배와 같습니다.

참 확률에 대한 신뢰구간은 Clopper–Pearson(정확) 구간이며, 베타 분포의 분위수로 계산합니다. 이 구간은 명시한 포함 확률을 최소한 보장하므로 다소 넓은 쪽으로 기웁니다. 더 좁고 포함 확률이 명목 수준에 가까운 Wilson 점수 구간도 비교를 위해 함께 표시합니다. 단측 대립가설의 경우 정확 구간도 R과 마찬가지로 단측입니다.

실제 예시: 30% 기준값 검정

예시 사용해 보기를 클릭하면, 발표된 기준에 따라 30%가 선택한다고 알려진 옵션을 150명 응답자 중 61명이 선택한 설문이 불러와집니다. 관측 비율은 p̂ = .407이고, 귀무가설 아래의 기대 횟수는 45입니다.

정확한 이항 검정, 단계별 풀이

X ~ Binomial(150, 0.3); P(X = 61) = 0.001418

61보다 가능성이 같거나 낮은 결과: 0–29와 61–150 → 양측 p = .0056

단측: P(X ≥ 61) = .0035; P(X ≤ 61) = .998

95% Clopper–Pearson 신뢰구간 [.327, .490]; Cohen's h = 0.22

APA 형식으로는 이렇게 씁니다: 기준값 30%보다 많은 응답자가 이 옵션을 선택했습니다. 150명 중 61명 (p̂ = .41), 정확 이항 검정, 기준 p₀ = .30: p = .006, 95% 신뢰구간 [.33, .49]. 이 구간은 .30을 포함하지 않아 검정 결과와 일치하며, Cohen의 경험칙(0.2 작음, 0.5 중간, 0.8 큼)에 따르면 h = 0.22는 작은 효과와 중간 효과 사이입니다.

이항 검정이 맞을까요, 다른 검정이 맞을까요?

상황더 적합한 선택
한 비율, 표본 크기와 무관정확 이항 검정
표본이 크고 np₀와 n(1 − p₀)가 모두 10 이상정규 근사(단일 비율 z-검정), 결과가 거의 일치함
독립된 두 비율두 비율 z-검정, 또는 빈도가 작을 때는 Fisher 정확 검정
짝을 이룬 예/아니요 결과McNemar 검정, 불일치 쌍에 대한 이항 검정
세 개 이상의 범주에 걸친 빈도카이제곱 적합도 검정

자주 묻는 질문

이항 검정은 무엇에 사용하나요?
표본에서 성공 비율이 가정한 확률과 일치하는지 검정합니다. 예를 들어 동전이 공정한지, 합격률이 목표와 같은지, 특정 옵션을 선택한 사람의 비율이 기준값과 다른지 확인할 때 씁니다. 정확한 이항 확률을 사용하므로 표본 크기와 상관없이 적용할 수 있습니다.
이항 검정은 z-검정 대신 언제 써야 하나요?
표본이 작거나 p₀가 0 또는 1에 가까울 때, 즉 np₀ 또는 n(1 − p₀)가 약 10 미만이면 이항 검정을 쓰세요. 이때 z-검정의 정규 근사는 믿기 어렵습니다. 표본이 크면 두 방법의 결과가 거의 같지만, 정확 검정은 틀리는 경우가 없으므로 근사를 고집할 이유가 거의 없습니다.
양측 p-값이 단측 p-값의 두 배가 아닌 이유는 무엇인가요?
두 배로 하는 방법은 귀무 분포가 대칭일 때, 즉 p₀ = 0.5일 때만 맞습니다. 다른 p₀에서는 분포가 기울어 있어서, 반대쪽 꼬리에서 관측값만큼 드문 결과가 여러분의 결과를 거울처럼 대응하지 않습니다. 표준 방법은 관측된 결과보다 가능성이 같거나 낮은 모든 결과의 확률을 더합니다.
APA 형식으로 이항 검정을 어떻게 보고하나요?
횟수와 검정 이름, 가정한 확률, 정확한 p-값, 구간을 명시합니다: 150명 중 61명 (p̂ = .41), 정확 이항 검정, 기준 p₀ = .30: p = .006, 95% 신뢰구간 [.33, .49]. p와 p̂는 기울임꼴로 쓰고, 1을 넘을 수 없는 값에서는 앞의 0을 생략합니다.
어떤 신뢰구간을 보고해야 하나요?
Clopper–Pearson 구간은 정확 검정과 자연스럽게 짝을 이루며 최소한의 명목 포함 확률을 보장하지만 보수적입니다. Wilson 구간은 더 짧고 포함 확률이 명목 수준에 더 가까워 비율을 보고할 때 좋은 선택입니다. 어느 쪽을 고르든 어떤 구간인지 밝히세요.
이항 검정은 어떤 가정을 하나요?
각 시행은 정확히 두 가지 결과만 가지고, 시행들은 서로 독립이며, 모든 시행에서 성공 확률이 같고, 시행 횟수는 미리 정해져 있었다는 가정입니다. 작은 모집단에서 복원하지 않고 표본을 뽑으면 독립성이 깨지므로, 그때는 초기하 분포가 올바른 모형입니다.

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