[바이오통계학-방송통신대-25-2학기-중간과제물] 대통령 선거를 앞두고 A 후보의 지지율을 추정하기 위해 무작위로 유권자 1000명을 뽑아 조사하였더니 그 중 470명이 A 후보를 지지한다고 답하였다. 다음의 개념이 각각 모집단, 표본, 모수, 통계량 중 무엇에 해당 윌콕슨 부호순위 검정 등

소개

과목명 : 바이오통계학
레포트 주제 :
1. 대통령 선거를 앞두고 A 후보의 지지율을 추정하기 위해 무작위로 유권자 1000명을 뽑아 조사하였더니 그 중 470명이 A 후보를 지지한다고 답하였다. 다음의 개념이 각각 모집단, 표본, 모수, 통계량 중 무엇에 해당하는지 쓰시오.
(1) A 후보 지지율 추정값 47% (2점)
(2) 우리나라 유권자 전체 (2점)

2. 교재와 강의에서 사용한 췌장암 환자 데이터(biostat_ex_data.csv)를 이용하여 다음의 질문에 답하시오.
(1) 바이오통계학 깃허브 웹페이지https://github.com/biostat81/biostatistics에서 데이터 파일(biostat_ex_data.csv)을 다운로드 받고 R에 데이터를 읽어들이고 저장하시오. (힌트: 교재 9쪽 프로그램 1-3에서 1행을 본인의 컴퓨터 환경에 맞게 수정하고 실행하여 작업 디렉터리를 설정한 후, 2, 3행을 실행한다.) 교재를 참고하여 범주형 변수를 factor 형태로 저장하시오. (힌트: dplyr 패키지를 설치한 후, 교재 11쪽 프로그램 1-4를 실행한다.) 이 데이터에 포함된 환자들의 체중의 분포를 나타내는 히스토그램을 그리시오. (힌트: 교재 5쪽 변수명 설명) R 명령문과 히스토그램을 제출하시오. (4점)
(2) 이 데이터에 포함된 췌장암 환자 156명 전체의 체중의 표준편차를 구하시오. R 명령문을 같이 제출하시오. (4점)
(3) 이 데이터에 포함된 156명이 대표하는 모집단의 (수술 전) C 반응 단백질 수치(CRP)에 대한 95% 신뢰구간을 구하시오. R 명령문과 출력결과를 같이 제출하시오. (4점)

3. 2번 문항에서 저장한 췌장암 환자 데이터에서 변수 CA19.9는 종양표지자의 일종인 CA19-9를 수술 전에 측정한 값을 나타내고, 변수 post.CA19.9는 CA19-9를 수술 직후에 측정한 값을 나타낸다. 이 데이터를 이용하여, 데이터가 대표하는 모집단의 CA19-9 값이 수술 전후로 달라졌는지 비교하는 윌콕슨 부호순위 검정을 수행하기 위해 아래의 질문에 답하시오.
(1) 귀무가설은 무엇인가? (3점)
(2) 대립가설은 무엇인가? (3점)
(3) R을 이용하여 윌콕슨 부호순위 검정을 수행하시오. R 명령문과 출력결과를 제출하시오. (4점)
(4) (3)에서 수행한 가설검정 결과를 해석하시오. (4점)

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목차

[문제 01] 대통령 선거를 앞두고 A 후보의 지지율을 추정하기 위해 무작위로 유권자 1000명을 뽑아 조사하였더니 그 중 470명이 A 후보를 지지한다고 답하였다. 다음의 개념이 각각 모집단, 표본, 모수, 통계량 중 무엇에 해당하는지 쓰시오
(1) A 후보 지지율 추정값 47% (2점)
(2) 우리나라 유권자 전체 (2점)

[문제 02] 교재와 강의에서 사용한 췌장암 환자 데이터(biostat_ex_data.csv)를 이용하여 다음의 질문에 답하시오.
(1) 바이오통계학 깃허브 웹페이지 https://github.com/biostat81/biostatistics 에서 데이터 파일 (biostat_ex_data.csv)을 다운로드 받고 R에 데이터를 읽어들이고 저장하시오. (힌트: 교재 9쪽 프로그램 1-3에서 1행을 본인의 컴퓨터 환경에 맞게 수정하고 실행하여 작업 디렉터리를 설정한 후, 2, 3행을 실행한다.) 교재를 참고하여 범주형 변수를 factor 형태로 저장하시오. (힌트: dplyr 패키지를 설치한 후, 교재 11쪽 프로그램 1-4를 실행한다.) 이 데이터에 포함된 환자들의 체중의 분포를 나타내는 히스토그램을 그리시오. (힌트: 교재 5쪽 변수명 설명) R 명령문과 히스토그램을 제출하시오. (4점)
(2) 이 데이터에 포함된 췌장암 환자 156명 전체의 체중의 표준편차를 구하시오. R 명령문을 같이 제출하시오. (4점)
(3) 이 데이터에 포함된 156명이 대표하는 모집단의 (수술 전) C 반응 단백질 수치(CRP)에 대한 95% 신뢰구간을 구하시오. R 명령문과 출력결과를 같이 제출하시오. (4점)

[문제 03] 2번 문항에서 저장한 췌장암 환자 데이터에서 변수 CA19.9는 종양표지자의 일종인 CA19-9를 수술 전에 측정한 값을 나타내고, 변수 post.CA19.9는 CA19-9를 수술 직후에 측정한 값을 나타낸다. 이 데이터를 이용하여, 데이터가 대표하는 모집단의 CA19-9 값이 수술 전후로 달라졌는지 비교하는 윌콕슨 부호순위 검정을 수행하기 위해 아래의 질문에 답하시오.
(1) 귀무가설은 무엇인가?(3점)
(2) 대립가설은 무엇인가?(3점)
(3) R을 이용하여 윌콕슨 부호순위 검정을 수행하시오. R 명령문과 출력결과를 제출하시오. (4점)
(4) (3)에서 수행한 가설검정 결과를 해석하시오. (4점)

[참고문헌]

본문내용

[문제 01] 대통령 선거를 앞두고 A 후보의 지지율을 추정하기 위해 무작위로 유권자 1000명을 뽑아 조사하였더니 그 중 470명이 A 후보를 지지한다고 답하였다. 다음의 개념이 각각 모집단, 표본, 모수, 통계량 중 무엇에 해당하는지 쓰시오
(1) A 후보 지지율 추정값 47% (2점)
A 후보 지지율의 추정값 47%는 1000명의 표본을 무작위로 조사한 결과 얻어진 수치이다. 이 값은 모집단 전체가 아닌 표본을 대상으로 계산된 것이므로 모집단의 특성을 직접적으로 보여주는 모수가 아니라, 표본의 특성을 나타내는 통계량이다. 따라서 47%라는 값은 전체 유권자의 실제 지지율을 추정하기 위한 근거로 사용되는 통계량에 해당한다.

(2) 우리나라 유권자 전체 (2점)우리나라 유권자 전체는 이번 조사에서 연구자가 관심을 두고 있는 전체 집단으로, 바로 모집단에 해당한다. 표본은 이 모집단에서 일부를 뽑아 조사를 한 1000명이지만, 연구자가 궁극적으로 알고자 하는 대상은 특정 지역이나 일부가 아니라 전국의 모든 유권자이므로 우리나라 유권자 전체가 모집단으로 정의된다. 모집단은 연구에서 가장 포괄적인 개념으로, 여기서는 ‘대한민국의 모든 유권자’가 그 대상이다.

[문제 02] 교재와 강의에서 사용한 췌장암 환자 데이터(biostat_ex_data.csv)를 이용하여 다음의 질문에 답하시오.
(1) 바이오통계학 깃허브 웹페이지 https://github.com/biostat81/biostatistics 에서 데이터 파일 (biostat_ex_
data.csv)을 다운로드 받고 R에 데이터를 읽어들이고 저장하시오. (힌트: 교재 9쪽 프로그램 1-3에서 1행을 본인의 컴퓨터 환경에 맞게 수정하고 실행하여 작업 디렉터리를 설정한 후, 2, 3행을 실행한다.) 교재를 참고하여 범주형 변수를 factor 형태로 저장하시오. (힌트: dplyr 패키지를 설치한 후, 교재 11쪽 프로그램 1-4를 실행한다.) 이 데이터에 포함된 환자들의 체중의 분포를 나타내는 히스토그램을 그리시오. (힌트: 교재 5쪽 변수명 설명) R 명령문과 히스토그램을 제출하시오. (4점)

참고자료

· 박서영. (2024). 바이오통계학. 한국방송통신대학교출판문화원.
· Triola, M. F., Triola, R. A., & Roy, B. (2021). 통계학의 이해와 활용: 생명과학, 보건학, 간호학, 의학을 중심으로 (제2판, 김호, 백도현, & 이수현, 역). 바이오사이언스.