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A.Asano,KansaiUniv.
2018年度秋学期 統計学
浅野 晃
関西大学総合情報学部
データの関係を知る(1)̶相関関係と因果関係
第6回
A.Asano,KansaiUniv.
A.Asano,KansaiUniv.
多変量データと多変量解析💡💡
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
変量とは
3
日本男性の身長は分布する
分布する量を[変量]という
統計学は,
分布している変量から情報を引き出す
手法
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
変量
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
変量 変量
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
変量 変量 変量
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
変量 変量 変量[多変量データ]
 という
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
「多」変量とは
4
2つ以上の変量の組み合わせで
表現されるデータ
多変量データを扱う統計学を
[多変量解析]という
「入学試験の点数」←数学・英語・国語…
変量 変量 変量[多変量データ]
 という
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
多変量解析では
5
変量の間の関係が問題になる
…という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
たとえば
この傾向を見つけるのが,[相関分析]
            [回帰分析]
A.Asano,KansaiUniv.
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相関関係と散布図🤔🤔
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
[正の相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
[正の相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
[正の相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関関係
7
2つの変量からなるデータを考える
という傾向にある
数学の点数の高い人は 英語の点数も高い
数学の点数の高い人は 国語の点数が低い
さっきの
変量どうしの互いの増減の傾向
[相関関係]
[正の相関関係]
[負の相関関係]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
散布図
8
多変量データを目に見えるように描く
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40.82 9.6
秋田 39.72 11.0
仙台 38.27 11.9
福島 37.75 12.5
宇都宮 36.55 12.9
水戸 36.38 13.2
東京 35.68 15.3
新潟 37.92 13.1
長野 36.67 11.4
静岡 34.97 16.0
名古屋 35.17 14.9
大阪 34.68 16.2
鳥取 35.48 14.4
広島 34.40 15.0
高知 33.55 16.3
福岡 33.92 16.0
鹿児島 31.57 17.3
那覇 26.20 22.0
表 1: 日本の都市の緯度と気温
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気温(℃)
緯度(度)
2019年度春学期 統計学
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量
変量
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
変量
2019年度春学期 統計学
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
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変量 変量
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
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地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
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地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
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変量
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
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地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
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変量 変量
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
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地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
変量
変量
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
変量
変量
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
緯度(度)
地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
変量
変量
2019年度春学期 統計学
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散布図
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多変量データを目に見えるように描く
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気温(℃)
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地名 緯度(度) 気温(℃)
札幌 43.05 8.0
青森 40 82 9 6
変量 変量
変量
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札幌
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気温(℃)
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2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
散布図と相関関係
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気温(℃)
緯度(度)
右下がりに並ぶ
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
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気温(℃)
緯度(度)
右下がりに並ぶ
緯度が上がると
気温が下がる傾向
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
散布図と相関関係
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気温(℃)
緯度(度)
右下がりに並ぶ
緯度が上がると
気温が下がる傾向
負の相関関係
A.Asano,KansaiUniv.
高槻,2018年4月3日
札幌,2018年5月6日
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
どちらも正の相関関係
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
どちらも正の相関関係
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
どちらも正の相関関係
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
強い
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
どちらも正の相関関係
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
強い
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
12
参考資料の散布図(47都道府県について)
どちらも正の相関関係
人口/小売り商店数 不快日数/エアコン保有率
強い
弱い
「統計学入門」(東京大学出版会)より
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
13
参考資料の散布図(47都道府県について)
米消費支出/パン消費支出
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
13
参考資料の散布図(47都道府県について)
米消費支出/パン消費支出
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
13
参考資料の散布図(47都道府県について)
米消費支出/パン消費支出
右上がりでも
右下がりでもない
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関の強弱
13
参考資料の散布図(47都道府県について)
米消費支出/パン消費支出
右上がりでも
右下がりでもない
相関関係なし
A.Asano,KansaiUniv.
A.Asano,KansaiUniv.
共分散と相関係数🤔🤔
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
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相関の正負・強弱を数字で表す
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気温(℃)
緯度(度)
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
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25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
xi
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
xi
yi
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
(xi, yi)
xi
yi
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
(xi, yi)
xi
yi
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
[個体]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
(xi, yi)
xi
yi
x
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
[個体]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
(xi, yi)
xi
yi
x
y
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
[個体]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
15
相関の正負・強弱を数字で表す
%
%
%
%
%%%
%
%
%
%
%
%
%
%
%%
%
%
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温(℃)
緯度(度) x
y
(xi, yi)
xi
yi
x
y
x
y
x だけの平均
y だけの平均
ここからは,緯度・気温ではなく一般的に
[個体]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
x の標準偏差
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
x の標準偏差
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
x の標準偏差
y の標準偏差
(nはデータサイズ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
x の標準偏差
y の標準偏差
(nはデータサイズ)
x の偏差
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
x の標準偏差
y の標準偏差
(nはデータサイズ)
x の偏差 y の偏差
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
相関係数
16
rxy =
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
n
i=1(xi − ¯x)2/n n
i=1(yi − ¯y)2/n
[相関
 係数]
x の平均
x の偏差
x の分散
x の標準偏差
y の標準偏差
(nはデータサイズ)
x,y の[共分散]
x の偏差 y の偏差
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
17
x,y の共分散
x の偏差 y の偏差
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
   
x
y
イロ
ハ ニ
イ・ロ・ハ・ニで
(xi − ¯x)(yi − ¯y)
の値はどうなる?
x
y
y
x
(イ)(ロ)
(ハ) (ニ)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
x
y
y
x
(イ)(ロ)
(ハ) (ニ)
共分散の意味
18
x
y
イ
(xi, yi)
+
(xi, yi) が「イ」の領域にあるとすると
xi − ¯x > 0,
xi
yi
yi − ¯y > 0 で
(xi − ¯x)(yi − ¯y) > 0
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
x
y
y
x
(イ)(ロ)
(ハ) (ニ)
共分散の意味
19
x
y
ハ
(xi, yi)
+
(xi, yi) が「ハ」の領域にあるとすると
xi
yi
(xi − ¯x)(yi − ¯y) > 0
xi − ¯x < 0,
yi − ¯y < 0
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
20
(xi, yi) の
場所によって
x
y
イロ
ハ ニ
x
y
y
x
(イ)(ロ)
(ハ) (ニ)
(xi − ¯x)(yi − ¯y) > 0
(xi − ¯x)(yi − ¯y) > 0 (xi − ¯x)(yi − ¯y) < 0
(xi − ¯x)(yi − ¯y) < 0
(xi, yi) が (x, y)から離れているほど,
絶対値が大きくなる
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
21
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
負で絶対値が大きい
→強い負の相関
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
22
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
y
x x
y
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
22
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
x
y
y
x x
y
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
22
正で大きな値
→強い正の相関
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
正だが大きくない
→弱い正の相関
x
y
x
y
y
x x
y
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散の意味
23
n
i=1(xi − ¯x)(yi − ¯y)/n
 
は
x
y
差し引きゼロ
→無相関
x
x
y
y
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
共分散と相関係数
24
これらの相関の強さは同じ
→標準偏差で割って調整する
相関係数=共分散
     ÷ (xの標準偏差 × yの標準偏差)
相関係数は
-1~0~1
x
y
y
x
x
y
y
x
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
中くらいの相関
25
こちらが「中くらいの相関」
相関係数 0.5
x
y
x
y
相関係数 0.7
なぜこうなるのかは,次回説明します
A.Asano,KansaiUniv.
A.Asano,KansaiUniv.
ちょっと問題🤔🤔
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題1
27
国民所得と酒の消費量の間には正の相関
がある。だから,国民が酒をたくさん飲
めば所得が増える。🍶🍶🍷🍷
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題1
27
国民所得と酒の消費量の間には正の相関
がある。だから,国民が酒をたくさん飲
めば所得が増える。🍶🍶🍷🍷
相関関係と因果関係は異なる。
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
28
ある電気製品の普及台数は,発売以来
毎年倍に増えている。発売後の年数と普
及台数の相関係数は,非常に強い相関で
あるから,ほぼ1である。
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
28
ある電気製品の普及台数は,発売以来
毎年倍に増えている。発売後の年数と普
及台数の相関係数は,非常に強い相関で
あるから,ほぼ1である。
直線状の関係ではないから,
相関係数が1にはならない
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
直線の関係に
ない
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
直線の関係に
ない
10
2013 14 15 16
20
40
80
年
台数(万台)
対数目盛りに変える
(1目盛=「2倍」)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
直線の関係に
ない
10
2013 14 15 16
20
40
80
年
台数(万台)
対数目盛りに変える
(1目盛=「2倍」)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
29
10
20
2013 14 15 16
40
60
80
年
台数(万台)
「毎年倍になっている」
直線の関係に
ない
10
2013 14 15 16
20
40
80
年
台数(万台)
対数目盛りに変える
(1目盛=「2倍」)
直線の関係に
ある
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
30
対数目盛の例(電車内の広告)
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
問題2
30
対数目盛の例(電車内の広告)
A.Asano,KansaiUniv.
A.Asano,KansaiUniv.
みかけ上の相関🤔🤔
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
32
小学生については,身体が大きいと
試験の成績が良い
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
32
小学生については,身体が大きいと
試験の成績が良い
???
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
32
小学生については,身体が大きいと
試験の成績が良い
???
全学年の児童に同じ問題で試験をすれば。
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
32
小学生については,身体が大きいと
試験の成績が良い
???
全学年の児童に同じ問題で試験をすれば。
「体格」と「成績」には正の相関関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
32
小学生については,身体が大きいと
試験の成績が良い
???
全学年の児童に同じ問題で試験をすれば。
「体格」と「成績」には正の相関関係
なぜ?
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
33
なぜ?
体格
成績
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
33
なぜ?
体格
成績
正の相関関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
33
なぜ?
体格
成績
学年正の相関関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
33
なぜ?
体格
成績
学年正の相関関係
正の相関関係
本当の因果関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
33
なぜ?
体格
成績
学年正の相関関係
正の相関関係
本当の因果関係
正の相関関係
本当の因果関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
みかけ上の相関
33
なぜ?
体格
成績
学年正の相関関係
正の相関関係
本当の因果関係
正の相関関係
本当の因果関係
みかけ上の
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
層別
34
成績
体格
正の相関関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
層別
34
実は成績
体格
正の相関関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
層別
34
実は成績
体格
正の相関関係
成績
体格
6年
5年
4年
3年
2年
1年 層内の相関は
ない
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
層別
34
実は
内部に「学年」の
層がある
成績
体格
正の相関関係
成績
体格
6年
5年
4年
3年
2年
1年 層内の相関は
ない
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
層別
35
内部に「学年」の
層がある
成績
体格
6年
5年
4年
3年
2年
1年 層内の相関は
ない
成績
体格
6年
5年
4年
3年
2年
1年 各層を1か所に
まとめる
層に分けて,
ひとつにまとめる
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
層別
35
内部に「学年」の
層がある
成績
体格
6年
5年
4年
3年
2年
1年 層内の相関は
ない
成績
体格
6年
5年
4年
3年
2年
1年 各層を1か所に
まとめる
層に分けて,
ひとつにまとめる
学年の影響を除いた[偏相関係数]
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
ところで
36
こうはならないの?
体格
成績
学年
正の相関関係?
正の相関関係
みかけ上の
正の相関関係
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
ところで
36
こうはならないの?
体格
成績
学年
正の相関関係?
正の相関関係
みかけ上の
正の相関関係
統計学の上では,こう考えても同じ
2019年度春学期 統計学
A.Asano,KansaiUniv.
36 -
ところで
36
こうはならないの?
体格
成績
学年
正の相関関係?
正の相関関係
みかけ上の
正の相関関係
統計学の上では,こう考えても同じ
ならないのは,統計学以外の知識による
A.Asano,KansaiUniv.
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