통계분석의 이해
무엇을, 왜, 어떻게 조사하고 분석할까요?
좋은 통계분석은 올바른 자료 수집에서 시작합니다.
모집단
누구를 조사할까?
표본추출
누구를 뽑을까?
측정
무엇을 기록할까?
통계분석
어떤 결론을 낼까?
🎯 학습목표
- 통계의 정의와 자료 획득방법 이해
- 전수조사와 표본조사 비교
- 확률 및 확률분포의 기초 이해
- 추정과 가설검정의 목적 이해
💡 초등학생도 이해하는 예시
우리 학교 급식 만족도가 궁금하다면, 전체 학생에게 물어볼 수도 있고 일부 학생에게만 물어볼 수도 있습니다.
누구에게 질문할지 정하는 일이 통계의 첫 단계입니다.
※ 확률분포·추정·가설검정의 상세 내용은 후속 범위에서 학습합니다.
통계란 무엇인가?
수집한 숫자를 의사결정에 도움이 되는 정보로 바꾸는 과정
🏫 학교 급식에 비유하면?
학생 250명에게 좋아하는 급식 메뉴를 묻고, 결과를 표와 막대그래프로 정리합니다.
- 자료 수집: 설문에 답한 내용 모으기
- 자료 요약: 메뉴별 응답 수 세기
- 자료 해석: 가장 선호하는 메뉴 파악
전수조사 vs 표본조사
전부 조사할까요, 일부만 조사할까요?
① 전수조사 (Census)
정의: 모집단의 모든 구성원을 조사합니다.
예: 어느 반 학생 30명을 모두 조사
특징: 보통 시간·비용 부담이 큼
② 표본조사 (Sampling)
정의: 모집단의 일부인 표본을 조사합니다.
예: 학생 1,000명 중 100명 조사
특징: 시간·비용 절감, 표본의 대표성 중요
모집단·원소·표본·모수
시험에서 혼동하기 쉬운 네 가지 개념
👥 모집단(Population)
조사하고자 하는 전체 대상
예: 관광지 A를 방문한 모든 관광객
🧍 원소(Element)
모집단을 구성하는 개별 사람·단위
예: 관광객 한 사람
🎯 표본(Sample)
모집단에서 실제 조사한 일부
예: 관광객 300명
📐 모수(Parameter)
모집단의 특성을 나타내는 수치
예: 전체 관광객의 실제 평균 만족도
전체 관광객
모집단
개별 관광객
원소
조사한 300명
표본
실제 평균
모수
표본추출법 ① 단순랜덤 · 계통
누구를 뽑을지 정하는 두 가지 방법
🎲 단순랜덤추출 (Simple Random)
번호를 붙인 뒤 무작위로 선택하는 방식
예: 학생 명단에서 난수로 20명 선정
🔢 계통추출 (Systematic)
시작점을 무작위로 정한 뒤 일정 간격마다 선택
예: 처음 1~5번 중 하나 선택 → 이후 5명 간격
표본추출법 ② 집락 · 층화
비슷해 보이지만 추출 단위가 다릅니다
🏫 집락추출 (Cluster)
집단 자체를 무작위로 선정하여, 그 안의 전원 또는 일부를 조사
예: 초등학교 몇 곳을 뽑아서 학생 조사
🧩 층화추출 (Stratified)
특성별 모든 층에서 표본을 무작위로 선정
예: 학년별로 나눈 다음 학년마다 학생 조사
표본의 대표성과 조사오차
많이 뽑는 것만큼 ‘누구를 뽑았는가’가 중요합니다
표본오차
모집단의 일부를 조사하면서 표본의 통계량과 모수 사이에 생기는 차이
무작위 추출해도 발생 가능
비표본오차
설문지 오류, 무응답, 기록 실수 등 조사 과정에서 생기는 문제
전수조사에서도 발생 가능
표본선택편향
어떤 사람이 조사에 포함될 가능성이 체계적으로 높거나 낮아지는 문제
추출 설계와 조사 참여 과정 주의
명목 · 순서 · 구간 · 비율척도
숫자에 어떤 의미가 있느냐에 따라 분석 방법이 달라집니다
순서 없음
간격 일정하지 않음
절대적 영점 없음
절대적 영점 있음
🤔 쉬운 예시
20℃가 10℃의 ‘두 배로 덥다’고 말할 수는 없습니다. 하지만 길이 20m는 10m의 두 배입니다.
📚 교재 그림 함께 보기
교재 기출문제 점검
36회 표본추출 · 41회 명목척도
① 36회: 표본추출법
문제: 다음 중 실제 표본추출에 사용하는 방법으로 적절하지 않은 것은?
- 층화추출법
- 집단추출법
- 집락추출법
- 단순무작위추출법
교재 해설 펼치기
교재 제시 답: ②. 다만 ‘집단추출’이라는 표현이 문헌에 따라 비슷한 뜻으로 쓰이기도 하므로, 용어만으로 무조건 오답이라 단정하기 어려운 문항입니다.
② 41회: 척도 구분
문제: 이름, 성별, 지역 등을 나타내는 척도는?
- 명목척도
- 서열척도
- 등간척도
- 비율척도
정답·해설 펼치기
정답: ① 명목척도. 대상의 종류만 구분하고 순서를 나타내지 않습니다.
객관식 문제 ①
통계의 정의 · 전수조사
객관식 문제 ②
계통추출 · 측정척도
객관식 문제 ③
명목척도 · 층화추출
한 번에 정리 + 원본 자료
시험 직전에 보는 4가지 비교, 그림 두 개 모두 확인하기
전수조사 ↔ 표본조사
전체를 조사하느냐, 일부를 조사하느냐
집락추출 ↔ 층화추출
집단을 선택하느냐, 각 층에서 선택하느냐
명목척도 ↔ 순서척도
서열이 있느냐 없느냐
구간척도 ↔ 비율척도
절대적 영점이 있느냐 없느냐