제 1 장 통계학의 개념과 발전

제 1 장 통계학의 개념과 발전

충북대학교 농업생명환경대학 지역건설공학과

실 험 통 계 학

맹 승 진

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-1 생활과 통계학

• 통계는 국가나 사회 또는 기업의 경영을 위한 계획의 수립과 운영의 기본

• 개인의 일상적인 생활에 의식적 또는 무의식적으로 통계적 방법이 이용됨

• 통계학은 모든 분야의 연구에 도움을 주는 중요한 도구

• 학문의 각 분야에 있어 연구 결과에 보편타당성을 부여하는 과학적 방법

• 생활의 모든 분야의 연구에 적용되고 있음

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-1 생활과 통계학

• 날씨

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-1 생활과 통계학

• 투자

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-1 생활과 통계학

• 스포츠

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-1 생활과 통계학

• 정치

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-1 생활과 통계학

• 어떤 문제에 대한 예측과 전망을 위해 기본적으로 데이터가 필요함

- 날씨를 예측하기 위해 우리나라 주변 기상상태 및 변화에 대한 데이터 필요 - 스포츠에서 상대팀의 전략과 선수들의 기량을 나타내는 데이터가 필요

- 선거결과 예측을 위해 여론조사 및 설문조사 데이터가 필요

• 통계: 수집한 데이터를 이용하여 예측과 전망을 하기 위해 데이터가 가지고 있는 정보를 쉽게 파악할 수 있도록 나타내는 것

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-2 통계학의 정의

통계학(Statistics)이란 자연현상에 근거하는 수량적 자료의 과학적인 연구로 정 의된다. 그리고 실험(Experiment)에서와 같이 부분적으로 인위적인 조절을 가하 여 발생하는 현상도 포함된다. 또한 어떤 방법으로든 연구의 결과가 수량화 될 수 없을 경우에는 통계적 분석이 불가능하다. 따라서, 자료는 길이, 무게, 시간 또 는 계수 등으로 측정되어야 한다.

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-2 통계학의 종류

• 기술통계학 : 자료를 수집하고 수집된 자료의 내용을 보다 쉽게 파악할 수 있도 록 도표로 정리하거나 중심 경향 또는 산포도와 같은 단순화된 정 보로 나타내기 위한 분석.

• 추측통계학 : 추출된 표본의 조사를 통하여 모집단의 특성을 추정하거나 계획 또는 설계에 의한 자료의 수집, 즉 실험을 통하여 수립된 가정을 검정하는 분석.

• 생물통계학 : 생물학적 문제의 해결에 이용되는 통계적 방법.

표본자료를 사용하여 모집단 전체에 대한 특성을 추측하고, 모집단에 대한 일련의 의사결정방법을 연구

자료를 정리 ∙요약하고 자료의 특징을 파악

1.1 생물통계학의 개념과 이용

1.1-2 통계학의 종류

모집단 표본

자료수집

통계학의 궁극적인 목적 통계학의 궁극적인 목적

추론통계학 기술통계학

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• 통계의 시초는 군주가 세금을 거두기 위해 실시한 인구조사에 비롯된 것임.

• Egypt인들은 피라미드를 건축하기 전에 인구와 부에 관한 자료를 수집

• 구약성서의 민수기에는 인구조사를 실시하였던 내용을 기록

• B.C. 594년 Greece

- 세금을 부과하기 위하여 인구조사를 실시

• 로마의 Augustus황제

- 지배하에 있는 모든 영토에 세금을 부과하기 위하여 모든 국민에게 호적을 하도록 지시

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• 18세기 중엽 독일의 철학교수 Gottfried Achenwall(1719~1772) - “Statistik” 이라는 단어를 최초로 사용

• 1787년 영국의 E.A.W. Zimmerman - “Statistics” 라는 말을 사용

• 1834년 영국에서 런던의 왕실 통계학회 설립

• 1834년 미국의 통계학회 설립

- 정기적인 모임과 많은 연구발표 수행

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• 확률이론과 정규분포(Normal distribution) - 통계학 발전에 대단히 중요

- 오늘날의 이론 및 응용통계학의 기초를 이룸

- 17세기 중엽에 도박의 관심으로 인하여 확률이론의 기초가 세워짐 - Blaise Pascal(1623~1662)과 Pierre de Fermat(1601~1665)은

확률이론의 기초를 세움

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• Blaise Pascal(1623~1662) 과 Pierre de Fermat(1601~1665)

• Founded the theory of probability with Pascal

• Discovered analytical geometry independent of Descartes

• Founded the Modern Theory of Numbers 1601 - 1665

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• Jacob Bernoulli(1654~1705), Abraham de Moivre(1667~1754) - 초기의 확률이론이나 이의 응용에 지대한 공헌을 함

• Abraham de Moivre

- 이항분포의 확장을 통하여 정규곡선의 방정식을 유도 - 당시에는 관심을 끌지 못하고 사장되었음

- 1924년 도서관에서 Karl Pearson에 의하여 우연히 발견됨

Bernoulli

Moivre

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• Pierre Simon Laplace(1749~1827)

- 18세기 프랑스의 천문학자이며 수학자

- 독자적인 연구를 통하여 정규분포에 관하여 보고

• Karl Friedrich Gauss(1777~1855)

- 독일의 수학자, 물리학자 및 천문학자

- 오차의 발생분포가 정규분포 현상임을 밝힘 - 최소자승법을 개발

Laplace

Gauss

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• Francis Galton(1822~1911)

- 생물통계학과 우생학의 아버지로 불리워질 정도로 많은 공헌을 함 - 생물학적인 변이의 분석과 회귀 및 상관과 같은 통계적 방법을 적용

• Karl Pearson(1857~1936)

- 생물학에 대한 통계적 방법의 적용에 관심을 보임 - “Biometrika”라는 학술지를 창간

- 자연선발론, 대표본이론 및 x²-분포이론을 제시

Pearson

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• W.F.R. Weldon(1860~1906)

- “biometry”(biological measurement) 라는 용어를 최초로 창안

• W.S. Gosset(1876~1937)

- Karl Pearson의 제자로서 대표본의 이론은 소표본의 실험에 부적합하여 소표본의 표준편차에 대한 표본평균의 비율 또는 상관계수 등에서

일치하지 않음을 발표 - 소표본이론을 창안

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• R.A. Fisher(1890~1962)

- 영국의 농학자이자 통계학자

- Pearson과 Gosset의 영향을 받음 - F-분포이론을 정립

- 특히 농업, 생물 및 유전을 위시한 많은 분야에 통계적 방법의 이용 촉진

- 통계학 발전에 지대한 공헌을 함

1.2 통계학의 발전

1.2-1 통계학의 발전

• 이후 오늘날 까지 많은 학자들에 의해 통계학이 발전

• J. Neyman, E.S. Pearson 등은 통계적 가설의 검정에 관한 이론 발표

• Abraham Wald은 일원분류법을 제시

• 현재 사용되고 있는 대부분의 통계적 방법은 금세기의 초에 개발

• 1920년 이전에는 대부분이 기술통계의 성격을 나타냄

• 1920년 이후에는 모든 분야에 통계적 방법이 이용되고 있음