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1[콘크리트기사 필기] 15년 1회차

콘크리트 압축강도 시험결과가 다음과 같을 경우 표준 편차는 얼마인가? (단, 불편분산의 개념에 의해 구하시오.)

34.5, 31.4, 33.2, 35.7, 30.5(MPa)

1
2.14MPa
2
2.92MPa
3
2.14%
4
2.92%
해설

표준편차는 강도와 같은 차원을 가지므로 단위가 MPa이며, 불편분산(n−1로 나눔)으로 구하면 2.14MPa이다.

먼저 평균은 xˉ=34.5+31.4+33.2+35.7+30.55=165.35=33.06 MPa\bar{x} = \dfrac{34.5 + 31.4 + 33.2 + 35.7 + 30.5}{5} = \dfrac{165.3}{5} = 33.06\,\mathrm{MPa} 이다.

각 편차의 제곱을 합하면 1.442+(−1.66)2+0.142+2.642+(−2.56)2=18.3721.44^2 + (-1.66)^2 + 0.14^2 + 2.64^2 + (-2.56)^2 = 18.372 이고, 불편분산은 s2=18.3725−1=4.593s^2 = \dfrac{18.372}{5-1} = 4.593, 표준편차는 s=4.593≒2.14 MPas = \sqrt{4.593} \fallingdotseq 2.14\,\mathrm{MPa} 이다.

여기서 단위를 %로 쓴 값은 변동계수와 혼동한 것이다. 변동계수는 표준편차를 평균으로 나눈 2.1433.06×100≒6.5%\dfrac{2.14}{33.06} \times 100 \fallingdotseq 6.5\% 처럼 무차원 백분율로 표현되므로, 표준편차를 묻는 문제에서는 %가 붙은 보기를 먼저 걸러낼 수 있다. 남은 2.92라는 수치는 위 식 어디에서도 나오지 않는 값이다.

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