浅野 晃
関西大学総合情報学部
2022年度秋学期 統計学
データの関係を知る(2)—回帰分析
第7回
2
回帰分析とは🤔🤔
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
回帰分析とは
3
多変量データがあるとき
ある変量の変化を他の変量の変化で
[説明]する方法
38
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回帰分析とは
3
多変量データがあるとき
ある変量の変化を他の変量の変化で
[説明]する方法
説明?🤔🤔
38
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回帰分析とは
4
緯度と気温のデータを例にとると
相関分析
「緯度が上がると,気温が下がる」という
傾向があることを見いだす
回帰分析
「緯度が上がるから気温が下がる」と考える
緯度が1度上がると,気温が◯℃下がる
緯度と気温の,どちらがどちらに影響しているかは考えない
38
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回帰分析とは
5
緯度が上がるから気温が下がると考える
緯度が1度上がると,気温が◯℃下がる
各都市の気温の違いは,緯度によって決まっているという[モデル]を考える
統計学では,
気温がばらついていることは,緯度によって[説明]されるという
そして,そのモデルでどの程度説明がつくかを考える
※「決まっている」というのは,緯度によって気温が決まるメカニズムがあると
いう意味ではなく,緯度の違いによって気温の違いが推測できる,という意味
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説明変数・被説明変数
6
[説明変数]



















5
7
9
11
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15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
気温は緯度によって説明される(というモデル)
[被説明変数]
7
線形単回帰🤔🤔
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線形単回帰
8



















5
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21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
気温は緯度によって説明される どう説明される?どういうモデルか?
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線形単回帰
8



















5
7
9
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13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
気温は緯度によって説明される どう説明される?どういうモデルか?
38
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線形単回帰
8



















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)
気温は緯度によって説明される どう説明される?どういうモデルか?
散布図上で直線の関係がある,
というモデルを考える
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線形単回帰
9



















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)
散布図上で直線の関係がある
x
y
y = a + bx という式で表される関係
[線形単回帰] という
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y = a + bx ?
10
直線の式は y = ax + b と習ったような🤔🤔
どちらも正解です
y = ax + b
y = a + bx 昇冪(しょうべき)順
降冪(こうべき)順
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
何次関数かすぐわかる
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
+ b2x2
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
何次関数かすぐわかる
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
+ b2x2
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度 標高
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
何次関数かすぐわかる
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
+ b2x2 + b3x3 + …
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度 標高
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
何次関数かすぐわかる
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
+ b2x2 + b3x3 + …
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度 標高 海からの距離
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
何次関数かすぐわかる
38
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
+ b2x2 + b3x3 + …
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度 標高 海からの距離
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
何次関数かすぐわかる
説明変数が2つ以上ある場合を重回帰という
38
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y = a + bx ?
11
y = ax + b
y = a + bx
昇冪(しょうべき)順は
降冪(こうべき)順は
+ b2x2 + b3x3 + …
説明変数を付け加えて
いくことができる 気温 緯度 標高 海からの距離
ただちに1次関数とわかる
y = ax2 + bx + c これは2次関数
統計では,昇冪順を使うことが多い
何次関数かすぐわかる
説明変数が2つ以上ある場合を重回帰という
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線形単回帰
12



















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
y = a + bx という式で表される関係
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線形単回帰
12



















5
7
9
11
13
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21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
y = a + bx という式で表される関係
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線形単回帰
12



















5
7
9
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13
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19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
y = a + bx という式で表される関係
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線形単回帰
12



















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7
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25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
y = a + bx という式で表される関係
a や b (パラメータ)はどうやって求める?
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パラメータの決定
13



















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
y = a + bx
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パラメータの決定
13



















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
y = a + bx
x = xi のとき
38
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パラメータの決定
13



















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
y = a + bx
x = xi のとき
38
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パラメータの決定
13



















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
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
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パラメータの決定
13



















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
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
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パラメータの決定
13



















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
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
13



















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 a + bxi
xi
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
13
実際は yi



















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 a + bxi
xi
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
13
実際は yi



















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 a + bxi
xi
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
13
実際は yi



















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 a + bxi
xi
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
13
実際は yi



















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 a + bxi
xi
yi
y = a + bx
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
パラメータの決定
13
実際は yi



















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 a + bxi
xi
yi
y = a + bx
差
yi – (a + bxi )
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
13
実際は yi
差が最小になるように a,b を決める



















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 a + bxi
xi
yi
y = a + bx
差
yi – (a + bxi )
x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
38
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パラメータの決定
14



















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 a + bxi
xi
yi
差
yi – (a + bxi )
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
パラメータの決定
14
すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める



















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 a + bxi
xi
yi
差
yi – (a + bxi )
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
パラメータの決定
14
すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める



















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 a + bxi
xi
yi
差
yi – (a + bxi )
の2乗
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
パラメータの決定
14
すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める



















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 a + bxi
xi
yi
差
yi – (a + bxi )
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
の2乗
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
パラメータの決定
14
すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める



















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 a + bxi
xi
yi
差
yi – (a + bxi )
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
の2乗
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
Lが最小になるa,bを求める
15
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
付録に収録してある数式の展開は,試験の範囲には含みません。
今から,「偏微分による方法」の考え方
(数式そのものではなくて考え方)を説明します。
38
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「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
a
b
L
★
a
b
L
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
b だけの関数と考えて微分
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
b だけの関数と考えて微分
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「偏微分」による方法
16
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
が最小になるa, b を求める
a, b の2次関数
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
b だけの関数と考えて微分
微分?😵😵
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
微分は,傾きを求める計算
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
微分は,傾きを求める計算
下り(–)
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
微分は,傾きを求める計算
下り(–)
上り(+)
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
微分は,傾きを求める計算
下り(–)
上り(+)
底では微分=0
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
微分は,傾きを求める計算
下り(–)
上り(+)
底では微分=0
b についても同じ,底では微分=0
38
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微分?
17
a
b
L
★
a
b
L
a だけの関数と考えて微分
微分は,傾きを求める計算
下り(–)
上り(+)
底では微分=0
b についても同じ,底では微分=0 底で L が最小だから,
これらから a, b を求める
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
計算はともかく結論は
18
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
計算はともかく結論は
18
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
b =
σxy
σ2
x
a = ȳ − bx̄
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
計算はともかく結論は
18
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
b =
σxy
σ2
x
a = ȳ − bx̄
x, y の共分散
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
計算はともかく結論は
18
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
b =
σxy
σ2
x
a = ȳ − bx̄
x, y の共分散
x の分散
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
計算はともかく結論は
18
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
b =
σxy
σ2
x
a = ȳ − bx̄
x, y の共分散
x の分散
y の平均
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
計算はともかく結論は
18
•偏微分による方法(付録1)
•「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
b =
σxy
σ2
x
a = ȳ − bx̄
x, y の共分散
x の分散
x の平均
y の平均
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
最小二乗法
19
を最小にしたので[最小二乗法]
b =
σxy
σ2
x
a = ȳ − bx̄
[回帰係数]
L =
n

i=1
{yi − (a + bxi)}2
y = a + bx [回帰方程式]あるいは[回帰直線]
38
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ところで
20
x
y
x



















5
7
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13
15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
y
y = a + bx
帰係数
a = ȳ − bx̄
から y − ȳ = b(x − x̄)
回帰直線は を通る
(x̄, ȳ)
21
線形単回帰の結果を使う💡💡
38
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緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60



















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
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は



















5
7
9
11
13
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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は



















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
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は
y = a + bx に x = 25.0 を代入



















5
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13
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19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は
y = a + bx に x = 25.0 を代入



















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21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は
y = a + bx に x = 25.0 を代入



















5
7
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21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は
y = a + bx に x = 25.0 を代入



















5
7
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19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温(前回の講義)の例で
22
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は
y = a + bx に x = 25.0 を代入



















5
7
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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
回帰直線は y = 23.35 を通る
y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35
→
散布図上に回帰直線をひく
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23



















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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23



















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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23



















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23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
y = a + bx より x =
y − a
b
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23
y = 5 を代入すると



















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23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
y = a + bx より x =
y − a
b
x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23
y = 5 を代入すると



















5
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21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
y = a + bx より x =
y − a
b
x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23
y = 5 を代入すると



















5
7
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15
17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
y = a + bx より x =
y − a
b
x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59
回帰直線は x = 46.59 を通る
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23
y = 5 を代入すると



















5
7
9
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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
y = a + bx より x =
y − a
b
x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59
回帰直線は x = 46.59 を通る
直
線
が
ひ
け
る
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
散布図上に回帰直線をひく
23
y = 5 を代入すると



















5
7
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13
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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)x
y
回帰直線は y = 23.35 を通る
横軸の位置(y = 5)のとき x の値は
y = a + bx より x =
y − a
b
x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59
回帰直線は x = 46.59 を通る
直
線
が
ひ
け
る
計算結果と図が合っていることを
たしかめましょう
緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると
y = a + bx
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
24
緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する



















5
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15
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19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度) x
y
緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
24
緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する
y = a + bx に x = 35.0 を代入すると



















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
緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
24
緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する
y = a + bx に x = 35.0 を代入すると



















5
7
9
11
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17
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21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度) x
y
44.60 + (−0.850) × 35.0
(℃)
= 14.85
緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
24
緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する
y = a + bx に x = 35.0 を代入すると



















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
35.0度
44.60 + (−0.850) × 35.0
(℃)
= 14.85
緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
24
緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する
y = a + bx に x = 35.0 を代入すると



















5
7
9
11
13
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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度) x
y
35.0度
推定14.85℃
44.60 + (−0.850) × 35.0
(℃)
= 14.85
緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると
b = − 0.850, a = 44.60
→
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
24
緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する
y = a + bx に x = 35.0 を代入すると



















5
7
9
11
13
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19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度) x
y
35.0度
推定14.85℃
44.60 + (−0.850) × 35.0
(℃)
= 14.85
緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると
b = − 0.850, a = 44.60
→
計算結果と図が合っている
ことをたしかめましょう
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
25
表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定
y = a + bx に x = 34.68 を代入
44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃)



















5
7
9
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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度) x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
25
表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定
y = a + bx に x = 34.68 を代入
44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃)



















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
34.68度
推定15.12℃
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
求めた回帰直線を使って
25
表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定
y = a + bx に x = 34.68 を代入
44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃)



















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
表にある
実際の気温は16.2℃
34.68度
推定15.12℃
38
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求めた回帰直線を使って
25
表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定
y = a + bx に x = 34.68 を代入
44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃)



















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
表にある
実際の気温は16.2℃
34.68度
実測16.2℃
推定15.12℃
38
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求めた回帰直線を使って
25
表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定
y = a + bx に x = 34.68 を代入
44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃)



















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
表にある
実際の気温は16.2℃
34.68度
実測16.2℃
推定15.12℃
推定値と実測値に
差がある
→次の話へ
26
決定係数と「説明」🤔🤔
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差
27
a, b が求められて,回帰直線が確定したとき



















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 a + bxi
xi
yi
xi に対する,回帰直線による y の推定値
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差
27
a, b が求められて,回帰直線が確定したとき



















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 a + bxi
xi
yi
ˆ
yi = a + bxi
xi に対する,回帰直線による y の推定値
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差
27
a, b が求められて,回帰直線が確定したとき



















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 a + bxi
xi
yi
回帰直線が確定しても残っている,
推定値と実測値の差
ˆ
yi = a + bxi
xi に対する,回帰直線による y の推定値
ˆ
yi yi
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差
27
a, b が求められて,回帰直線が確定したとき



















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 a + bxi
xi
yi
回帰直線が確定しても残っている,
推定値と実測値の差
ˆ
yi = a + bxi
xi に対する,回帰直線による y の推定値
ˆ
yi yi
この差を[残差]という
di
38
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残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
残差
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
残差 相関
係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
残差 相関
係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
残差 相関
係数
相関係数の2乗
[決定係数]
38
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残差と決定係数
28
残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの,
予測によって表現できなかった部分

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
残差 相関
係数
相関係数の2乗
[決定係数] 🤔🤔…
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29
残差の2乗の平均

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29
残差の2乗の平均

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29
残差の2乗の平均

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
y の偏差の2乗の平均 = y の分散
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29
残差の2乗の平均

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
y の偏差の2乗の平均 = y の分散
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
29
残差の2乗の平均

d2
i = (1 − r2
xy)

(yi − ȳ)2
より
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
y の偏差の2乗の平均 = y の分散
決定係数
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
30
残差の2乗の平均
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
y の偏差の2乗の平均 ( y の分散)
x
y
y
di = yi – yi
[残差]
y
i
y
i – y
[偏差]
y
i
x
i
38
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決定係数の意味
30
残差の2乗の平均
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
y の偏差の2乗の平均 ( y の分散)
もともと y はこんなに
ばらついていたが,
x
y
y
di = yi – yi
[残差]
y
i
y
i – y
[偏差]
y
i
x
i
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味
30
残差の2乗の平均
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
y の偏差の2乗の平均 ( y の分散)
もともと y はこんなに
ばらついていたが,
回帰直線から見ると
ばらつきはこんなに減った
x
y
y
di = yi – yi
[残差]
y
i
y
i – y
[偏差]
y
i
x
i
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
31
回帰直線からのばらつき
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
y のもともとのばらつき
決定係数 =
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
31
回帰直線からのばらつき
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
y のもともとのばらつき
決定係数 = 回帰直線によるばらつきの減少の度合い
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
31
回帰直線からのばらつき
1 − r2
xy =

d2
i /n

(yi − ȳ)2/n
決定係数
y のもともとのばらつき
決定係数 = 回帰直線によるばらつきの減少の度合い
= 回帰直線によって,ばらつきの何%が「説明」できたか
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
x
y
もとの
y
の分散
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
x
y
もとの
y
の分散
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
回帰直線に対する y の分散
x
y
もとの
y
の分散
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
回帰直線に対する y の分散
x
y
もとの
y
の分散
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
回帰直線に対する y の分散
x
y
もとの
y
の分散
回帰直線に対するyの分散は
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
回帰直線に対する y の分散
x
y
もとの
y
の分散
回帰直線に対するyの分散は
もとの y の分散と
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
まったく変わらない
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
回帰直線に対する y の分散
x
y
もとの
y
の分散
回帰直線に対するyの分散は
もとの y の分散と
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
32
まったく変わらない
相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき
回帰直線に対する y の分散
x
y
もとの
y
の分散
回帰直線に対するyの分散は
もとの y の分散と
「回帰直線のまわりに散らばっている」と
説明したところで,
全く説明になっていない
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
もとの y の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
に比べて半分になっている
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
もとの y の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
33
に比べて半分になっている
相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
もとの y の分散
「回帰直線のまわりに散らばっている」と
説明したことで,
もとの y の分散の半分を説明した
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
もとの y の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
に比べて20%に減っている
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
もとの y の分散
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
決定係数の意味と「説明」
34
に比べて20%に減っている
相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき
回帰直線に対する y の分散
もとの
y
の分散
回帰直線に対する y の分散は
もとの y の分散
「回帰直線のまわりに散らばっている」と
説明したことで,
もとの y の分散の80%を説明した
x
y
35
ところで,前回の講義で
言いかけていたことですが💬💬💦💦
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「中くらいの相関」とは
36
決定係数0.49
相関係数0.7
相関係数0.5
決定係数0.25
x
y
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「中くらいの相関」とは
36
決定係数0.49
相関係数0.7
相関係数0.5
決定係数0.25
回帰直線ではもとの y の分散の
25%しか説明できていない
x
y
x
y
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「中くらいの相関」とは
36
決定係数0.49
相関係数0.7
相関係数0.5
決定係数0.25
回帰直線ではもとの y の分散の
25%しか説明できていない
x
y
x
y
回帰直線でもとの y の分散の
50%を説明している
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
「中くらいの相関」とは
36
決定係数0.49
相関係数0.7
相関係数0.5
決定係数0.25
こちらのほうが,中くらいの相関関係
(分散の説明という意味では)
回帰直線ではもとの y の分散の
25%しか説明できていない
x
y
x
y
回帰直線でもとの y の分散の
50%を説明している
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温の例で
37
決定係数0.712
長野〜鹿児島
決定係数0.949
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
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)
✢
✢
✢
✢
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✢
✢
✢
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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)
札幌〜那覇
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温の例で
37
決定係数0.712
長野〜鹿児島
決定係数0.949
平均付近に密集して
いると不安定
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
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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)
✢
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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)
札幌〜那覇
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温の例で
37
決定係数0.712
長野〜鹿児島
決定係数0.949
平均付近に密集して
いると不安定
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
✢
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)
✢
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✢
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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)
札幌〜那覇
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温の例で
37
決定係数0.712
長野〜鹿児島
決定係数0.949
平均付近に密集して
いると不安定
平均から離れた個体がある
と安定する
✢
✢
✢
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✢
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✢
✢
✢
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)
✢
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5
7
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11
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15
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19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
札幌〜那覇
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
緯度と気温の例で
37
決定係数0.712
長野〜鹿児島
決定係数0.949
平均付近に密集して
いると不安定
平均から離れた個体がある
と安定する
✢
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✢
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✢
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5
7
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21
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25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
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5
7
9
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17
19
21
23
25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45
気温
(℃)
緯度
(度)
札幌〜那覇
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
注意すべき例
38
x
y
こういう分布だと
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
注意すべき例
38
全体で見ると弱い正の相関に見えるが
x
y
こういう分布だと
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
注意すべき例
38
全体で見ると弱い正の相関に見えるが
x
y
こういう分布だと
群ごとに見ると負の相関
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
注意すべき例
38
相関係数や回帰直線は
どんなデータであっても計算
「できてしまう」ことに注意
全体で見ると弱い正の相関に見えるが
x
y
こういう分布だと
群ごとに見ると負の相関
38
2022年度秋学期 統計学 / 関西大学総合情報学部 浅野 晃
注意すべき例
38
相関係数や回帰直線は
どんなデータであっても計算
「できてしまう」ことに注意
全体で見ると弱い正の相関に見えるが
得られた回帰直線は,
それが意味のあるものかどうか,
よく考えましょう。
x
y
こういう分布だと
群ごとに見ると負の相関

2022年度秋学期 統計学 第7回 データの関係を知る(2)ー 回帰分析 (2022. 11. 8)

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 回帰分析とは 3 多変量データがあるとき ある変量の変化を他の変量の変化で [説明]する方法
  • 4.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 回帰分析とは 3 多変量データがあるとき ある変量の変化を他の変量の変化で [説明]する方法 説明?🤔🤔
  • 5.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 回帰分析とは 4 緯度と気温のデータを例にとると 相関分析 「緯度が上がると,気温が下がる」という 傾向があることを見いだす 回帰分析 「緯度が上がるから気温が下がる」と考える 緯度が1度上がると,気温が◯℃下がる 緯度と気温の,どちらがどちらに影響しているかは考えない
  • 6.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 回帰分析とは 5 緯度が上がるから気温が下がると考える 緯度が1度上がると,気温が◯℃下がる 各都市の気温の違いは,緯度によって決まっているという[モデル]を考える 統計学では, 気温がばらついていることは,緯度によって[説明]されるという そして,そのモデルでどの程度説明がつくかを考える ※「決まっている」というのは,緯度によって気温が決まるメカニズムがあると いう意味ではなく,緯度の違いによって気温の違いが推測できる,という意味
  • 7.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 説明変数・被説明変数 6 [説明変数] 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) 気温は緯度によって説明される(というモデル) [被説明変数]
  • 8.
  • 9.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 8 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) 気温は緯度によって説明される どう説明される?どういうモデルか?
  • 10.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 8 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) 気温は緯度によって説明される どう説明される?どういうモデルか?
  • 11.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 8 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) 気温は緯度によって説明される どう説明される?どういうモデルか? 散布図上で直線の関係がある, というモデルを考える
  • 12.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 9 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) 散布図上で直線の関係がある x y y = a + bx という式で表される関係 [線形単回帰] という
  • 13.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 10 直線の式は y = ax + b と習ったような🤔🤔 どちらも正解です y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順 降冪(こうべき)順
  • 14.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 何次関数かすぐわかる
  • 15.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は + b2x2 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 何次関数かすぐわかる
  • 16.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は + b2x2 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 標高 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 何次関数かすぐわかる
  • 17.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は + b2x2 + b3x3 + … 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 標高 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 何次関数かすぐわかる
  • 18.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は + b2x2 + b3x3 + … 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 標高 海からの距離 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 何次関数かすぐわかる
  • 19.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は + b2x2 + b3x3 + … 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 標高 海からの距離 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 何次関数かすぐわかる 説明変数が2つ以上ある場合を重回帰という
  • 20.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 y = a + bx ? 11 y = ax + b y = a + bx 昇冪(しょうべき)順は 降冪(こうべき)順は + b2x2 + b3x3 + … 説明変数を付け加えて いくことができる 気温 緯度 標高 海からの距離 ただちに1次関数とわかる y = ax2 + bx + c これは2次関数 統計では,昇冪順を使うことが多い 何次関数かすぐわかる 説明変数が2つ以上ある場合を重回帰という
  • 21.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 12 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 y = a + bx という式で表される関係
  • 22.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 12 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 y = a + bx という式で表される関係
  • 23.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 12 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 y = a + bx という式で表される関係
  • 24.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 線形単回帰 12 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 y = a + bx という式で表される関係 a や b (パラメータ)はどうやって求める?
  • 25.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 y = a + bx
  • 26.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 y = a + bx x = xi のとき
  • 27.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 y = a + bx x = xi のとき
  • 28.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 29.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 30.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 31.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 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 a + bxi xi y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 32.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 実際は yi 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 a + bxi xi y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 33.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 実際は yi 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 a + bxi xi y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 34.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 実際は yi 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 a + bxi xi y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 35.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 実際は yi 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 a + bxi xi yi y = a + bx x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 36.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 実際は yi 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 a + bxi xi yi y = a + bx 差 yi – (a + bxi ) x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 37.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 13 実際は yi 差が最小になるように a,b を決める 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 a + bxi xi yi y = a + bx 差 yi – (a + bxi ) x = xi のとき モデルによれば y = a + bxi
  • 38.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 14 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 a + bxi xi yi 差 yi – (a + bxi )
  • 39.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 14 すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める 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 a + bxi xi yi 差 yi – (a + bxi )
  • 40.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 14 すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める 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 a + bxi xi yi 差 yi – (a + bxi ) の2乗
  • 41.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 14 すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める 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 a + bxi xi yi 差 yi – (a + bxi ) L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 の2乗
  • 42.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 パラメータの決定 14 すべての xi について,差の合計が最小になるようにa, b を決める 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 a + bxi xi yi 差 yi – (a + bxi ) L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める の2乗
  • 43.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 Lが最小になるa,bを求める 15 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2) 付録に収録してある数式の展開は,試験の範囲には含みません。 今から,「偏微分による方法」の考え方 (数式そのものではなくて考え方)を説明します。
  • 44.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める
  • 45.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数
  • 46.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数 a b L ★ a b L
  • 47.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分
  • 48.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分
  • 49.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 b だけの関数と考えて微分
  • 50.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 b だけの関数と考えて微分
  • 51.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「偏微分」による方法 16 L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 が最小になるa, b を求める a, b の2次関数 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 b だけの関数と考えて微分 微分?😵😵
  • 52.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分
  • 53.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 微分は,傾きを求める計算
  • 54.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 微分は,傾きを求める計算 下り(–)
  • 55.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 微分は,傾きを求める計算 下り(–) 上り(+)
  • 56.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 微分は,傾きを求める計算 下り(–) 上り(+) 底では微分=0
  • 57.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 微分は,傾きを求める計算 下り(–) 上り(+) 底では微分=0 b についても同じ,底では微分=0
  • 58.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 微分? 17 a b L ★ a b L a だけの関数と考えて微分 微分は,傾きを求める計算 下り(–) 上り(+) 底では微分=0 b についても同じ,底では微分=0 底で L が最小だから, これらから a, b を求める
  • 59.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 計算はともかく結論は 18 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2)
  • 60.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 計算はともかく結論は 18 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2) b = σxy σ2 x a = ȳ − bx̄
  • 61.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 計算はともかく結論は 18 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2) b = σxy σ2 x a = ȳ − bx̄ x, y の共分散
  • 62.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 計算はともかく結論は 18 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2) b = σxy σ2 x a = ȳ − bx̄ x, y の共分散 x の分散
  • 63.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 計算はともかく結論は 18 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2) b = σxy σ2 x a = ȳ − bx̄ x, y の共分散 x の分散 y の平均
  • 64.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 計算はともかく結論は 18 •偏微分による方法(付録1) •「2次関数の最大・最小」による方法(付録2) b = σxy σ2 x a = ȳ − bx̄ x, y の共分散 x の分散 x の平均 y の平均
  • 65.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 最小二乗法 19 を最小にしたので[最小二乗法] b = σxy σ2 x a = ȳ − bx̄ [回帰係数] L = n i=1 {yi − (a + bxi)}2 y = a + bx [回帰方程式]あるいは[回帰直線]
  • 66.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 ところで 20 x y x 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) y y = a + bx 帰係数 a = ȳ − bx̄ から y − ȳ = b(x − x̄) 回帰直線は を通る (x̄, ȳ)
  • 67.
  • 68.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 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 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 69.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は 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 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 70.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は 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 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 71.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は y = a + bx に x = 25.0 を代入 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 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 72.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は y = a + bx に x = 25.0 を代入 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 y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 73.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は y = a + bx に x = 25.0 を代入 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 y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 74.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は y = a + bx に x = 25.0 を代入 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 回帰直線は y = 23.35 を通る y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 75.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温(前回の講義)の例で 22 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 縦軸の位置(x = 25)のとき y の値は y = a + bx に x = 25.0 を代入 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 回帰直線は y = 23.35 を通る y = 44.60 + (−0.850) × 25.0 = 23.35 → 散布図上に回帰直線をひく
  • 76.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 77.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 78.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は y = a + bx より x = y − a b 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 79.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 y = 5 を代入すると 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は y = a + bx より x = y − a b x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 80.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 y = 5 を代入すると 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は y = a + bx より x = y − a b x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 81.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 y = 5 を代入すると 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は y = a + bx より x = y − a b x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59 回帰直線は x = 46.59 を通る 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 82.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 y = 5 を代入すると 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は y = a + bx より x = y − a b x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59 回帰直線は x = 46.59 を通る 直 線 が ひ け る 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 83.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 散布図上に回帰直線をひく 23 y = 5 を代入すると 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 回帰直線は y = 23.35 を通る 横軸の位置(y = 5)のとき x の値は y = a + bx より x = y − a b x = (5 − 44.60)/(−0.850) = 46.59 回帰直線は x = 46.59 を通る 直 線 が ひ け る 計算結果と図が合っていることを たしかめましょう 緯度をx,気温をyとして回帰直線 を求めると y = a + bx b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 84.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 24 緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する 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 緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 85.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 24 緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する y = a + bx に x = 35.0 を代入すると 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 緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 86.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 24 緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する y = a + bx に x = 35.0 を代入すると 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 44.60 + (−0.850) × 35.0 (℃) = 14.85 緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 87.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 24 緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する y = a + bx に x = 35.0 を代入すると 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 35.0度 44.60 + (−0.850) × 35.0 (℃) = 14.85 緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 88.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 24 緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する y = a + bx に x = 35.0 を代入すると 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 35.0度 推定14.85℃ 44.60 + (−0.850) × 35.0 (℃) = 14.85 緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると b = − 0.850, a = 44.60 →
  • 89.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 24 緯度35.0度の都市の気温は何℃かを推定する y = a + bx に x = 35.0 を代入すると 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 35.0度 推定14.85℃ 44.60 + (−0.850) × 35.0 (℃) = 14.85 緯度をx,気温をyとして回帰直線 y = a + bx を求めると b = − 0.850, a = 44.60 → 計算結果と図が合っている ことをたしかめましょう
  • 90.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 25 表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定 y = a + bx に x = 34.68 を代入 44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃) 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
  • 91.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 25 表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定 y = a + bx に x = 34.68 を代入 44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃) 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 34.68度 推定15.12℃
  • 92.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 25 表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定 y = a + bx に x = 34.68 を代入 44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃) 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 表にある 実際の気温は16.2℃ 34.68度 推定15.12℃
  • 93.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 25 表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定 y = a + bx に x = 34.68 を代入 44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃) 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 表にある 実際の気温は16.2℃ 34.68度 実測16.2℃ 推定15.12℃
  • 94.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 求めた回帰直線を使って 25 表の中にある大阪市(緯度34.68度)の気温を推定 y = a + bx に x = 34.68 を代入 44.60 + (−0.850) × 34.68 = 15.12 (℃) 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 表にある 実際の気温は16.2℃ 34.68度 実測16.2℃ 推定15.12℃ 推定値と実測値に 差がある →次の話へ
  • 95.
  • 96.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差 27 a, b が求められて,回帰直線が確定したとき 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 a + bxi xi yi xi に対する,回帰直線による y の推定値
  • 97.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差 27 a, b が求められて,回帰直線が確定したとき 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 a + bxi xi yi ˆ yi = a + bxi xi に対する,回帰直線による y の推定値
  • 98.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差 27 a, b が求められて,回帰直線が確定したとき 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 a + bxi xi yi 回帰直線が確定しても残っている, 推定値と実測値の差 ˆ yi = a + bxi xi に対する,回帰直線による y の推定値 ˆ yi yi
  • 99.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差 27 a, b が求められて,回帰直線が確定したとき 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 a + bxi xi yi 回帰直線が確定しても残っている, 推定値と実測値の差 ˆ yi = a + bxi xi に対する,回帰直線による y の推定値 ˆ yi yi この差を[残差]という di
  • 100.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分
  • 101.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
  • 102.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 残差について,次の関係がなりたつ(付録3)
  • 103.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 残差について,次の関係がなりたつ(付録3) 残差
  • 104.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 残差について,次の関係がなりたつ(付録3) 残差 相関 係数
  • 105.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 残差について,次の関係がなりたつ(付録3) 残差 相関 係数
  • 106.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 残差について,次の関係がなりたつ(付録3) 残差 相関 係数 相関係数の2乗 [決定係数]
  • 107.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 残差と決定係数 28 残差は,回帰方程式を使って yi を予測したときの, 予測によって表現できなかった部分 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 残差について,次の関係がなりたつ(付録3) 残差 相関 係数 相関係数の2乗 [決定係数] 🤔🤔…
  • 108.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n
  • 109.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数
  • 110.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数
  • 111.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 残差の2乗の平均 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数
  • 112.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 残差の2乗の平均 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数
  • 113.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 残差の2乗の平均 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n y の偏差の2乗の平均 = y の分散 決定係数
  • 114.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 残差の2乗の平均 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n y の偏差の2乗の平均 = y の分散 決定係数
  • 115.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 29 残差の2乗の平均 d2 i = (1 − r2 xy) (yi − ȳ)2 より 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n y の偏差の2乗の平均 = y の分散 決定係数
  • 116.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 30 残差の2乗の平均 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数 y の偏差の2乗の平均 ( y の分散) x y y di = yi – yi [残差] y i y i – y [偏差] y i x i
  • 117.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 30 残差の2乗の平均 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数 y の偏差の2乗の平均 ( y の分散) もともと y はこんなに ばらついていたが, x y y di = yi – yi [残差] y i y i – y [偏差] y i x i
  • 118.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味 30 残差の2乗の平均 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数 y の偏差の2乗の平均 ( y の分散) もともと y はこんなに ばらついていたが, 回帰直線から見ると ばらつきはこんなに減った x y y di = yi – yi [残差] y i y i – y [偏差] y i x i
  • 119.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 31 回帰直線からのばらつき 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数 y のもともとのばらつき 決定係数 =
  • 120.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 31 回帰直線からのばらつき 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数 y のもともとのばらつき 決定係数 = 回帰直線によるばらつきの減少の度合い
  • 121.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 31 回帰直線からのばらつき 1 − r2 xy = d2 i /n (yi − ȳ)2/n 決定係数 y のもともとのばらつき 決定係数 = 回帰直線によるばらつきの減少の度合い = 回帰直線によって,ばらつきの何%が「説明」できたか
  • 122.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき x y もとの y の分散
  • 123.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき x y もとの y の分散
  • 124.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき 回帰直線に対する y の分散 x y もとの y の分散
  • 125.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき 回帰直線に対する y の分散 x y もとの y の分散
  • 126.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき 回帰直線に対する y の分散 x y もとの y の分散 回帰直線に対するyの分散は
  • 127.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき 回帰直線に対する y の分散 x y もとの y の分散 回帰直線に対するyの分散は もとの y の分散と
  • 128.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 まったく変わらない 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき 回帰直線に対する y の分散 x y もとの y の分散 回帰直線に対するyの分散は もとの y の分散と
  • 129.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 32 まったく変わらない 相関係数 = 0,すなわち 決定係数 = 0 のとき 回帰直線に対する y の分散 x y もとの y の分散 回帰直線に対するyの分散は もとの y の分散と 「回帰直線のまわりに散らばっている」と 説明したところで, 全く説明になっていない
  • 130.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき もとの y の分散 x y
  • 131.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき もとの y の分散 x y
  • 132.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 x y
  • 133.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 x y
  • 134.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は x y
  • 135.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は もとの y の分散 x y
  • 136.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 に比べて半分になっている 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は もとの y の分散 x y
  • 137.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 33 に比べて半分になっている 相関係数 = 0.7 すなわち 決定係数 ≒ 0.5 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は もとの y の分散 「回帰直線のまわりに散らばっている」と 説明したことで, もとの y の分散の半分を説明した x y
  • 138.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき もとの y の分散 x y
  • 139.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき もとの y の分散 x y
  • 140.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 x y
  • 141.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 x y
  • 142.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は x y
  • 143.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は もとの y の分散 x y
  • 144.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 に比べて20%に減っている 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は もとの y の分散 x y
  • 145.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 決定係数の意味と「説明」 34 に比べて20%に減っている 相関係数 = 0.9 すなわち 決定係数 ≒ 0.8 のとき 回帰直線に対する y の分散 もとの y の分散 回帰直線に対する y の分散は もとの y の分散 「回帰直線のまわりに散らばっている」と 説明したことで, もとの y の分散の80%を説明した x y
  • 146.
  • 147.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「中くらいの相関」とは 36 決定係数0.49 相関係数0.7 相関係数0.5 決定係数0.25 x y x y
  • 148.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「中くらいの相関」とは 36 決定係数0.49 相関係数0.7 相関係数0.5 決定係数0.25 回帰直線ではもとの y の分散の 25%しか説明できていない x y x y
  • 149.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「中くらいの相関」とは 36 決定係数0.49 相関係数0.7 相関係数0.5 決定係数0.25 回帰直線ではもとの y の分散の 25%しか説明できていない x y x y 回帰直線でもとの y の分散の 50%を説明している
  • 150.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 「中くらいの相関」とは 36 決定係数0.49 相関係数0.7 相関係数0.5 決定係数0.25 こちらのほうが,中くらいの相関関係 (分散の説明という意味では) 回帰直線ではもとの y の分散の 25%しか説明できていない x y x y 回帰直線でもとの y の分散の 50%を説明している
  • 151.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温の例で 37 決定係数0.712 長野〜鹿児島 決定係数0.949 ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) 札幌〜那覇
  • 152.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温の例で 37 決定係数0.712 長野〜鹿児島 決定係数0.949 平均付近に密集して いると不安定 ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) 札幌〜那覇
  • 153.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温の例で 37 決定係数0.712 長野〜鹿児島 決定係数0.949 平均付近に密集して いると不安定 ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) 札幌〜那覇
  • 154.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温の例で 37 決定係数0.712 長野〜鹿児島 決定係数0.949 平均付近に密集して いると不安定 平均から離れた個体がある と安定する ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) 札幌〜那覇
  • 155.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 緯度と気温の例で 37 決定係数0.712 長野〜鹿児島 決定係数0.949 平均付近に密集して いると不安定 平均から離れた個体がある と安定する ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ ✢ 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) 札幌〜那覇
  • 156.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 注意すべき例 38 x y こういう分布だと
  • 157.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 注意すべき例 38 全体で見ると弱い正の相関に見えるが x y こういう分布だと
  • 158.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 注意すべき例 38 全体で見ると弱い正の相関に見えるが x y こういう分布だと 群ごとに見ると負の相関
  • 159.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 注意すべき例 38 相関係数や回帰直線は どんなデータであっても計算 「できてしまう」ことに注意 全体で見ると弱い正の相関に見えるが x y こういう分布だと 群ごとに見ると負の相関
  • 160.
    38 2022年度秋学期 統計学 /関西大学総合情報学部 浅野 晃 注意すべき例 38 相関係数や回帰直線は どんなデータであっても計算 「できてしまう」ことに注意 全体で見ると弱い正の相関に見えるが 得られた回帰直線は, それが意味のあるものかどうか, よく考えましょう。 x y こういう分布だと 群ごとに見ると負の相関