All Analytics Championship Powered by SAS ～データサイエンス・アドベンチャー杯（2014年3月8日（土）開催） アイデア賞受賞作品

1. トンボの統計解析からわかったノシメトンボと生物多様性つい
て
生物多様性を探るために
北海道札幌旭丘高等学校 生物部
1年 宇久村 三世

2. 参加理由
• データの解析方法をマスターしたいと思ったから
• 自然の仕組みを知り、見た目にはわからない
生態系の仕組みを客観的に表したいから
• 生物多様性は重要
→ 大量のデータを集めて分析し、
研究を進めていく必要がある

3. トンボにした理由
• ｢勝ち虫｣ → 兜や刀の鍔に
• 豊作をもたらす → 銅鐸に
• ことわざ や 童謡の題材に
• 不退転の決意を表す
日本人にとって身近な生物

4. • 一生のうちに幅広く多様な環境を利用
• 産卵場所、ヤゴや成虫の生息場所も多様
トンボにした理由
トンボが水辺
の環境指標に
なる

5. • 本校生物部が行ってきた、2009～2013年の
トンボ相の定量調査の結果である
• 5～9月に月3回(年15回)の調査を5年間行った
• 石狩川下流域の沼や雨水調節池の5地点で行った
• それぞれの地点で造成後の経過年数が異なる
→ 一度に十数年の変動がわかる
• 5年間で、28種、13,584個体のトンボを採集した
所有のデータ（トンボ相の定量調査の結果）

6. 調査結果

7. 調査結果

8. • この結果は日本学生科学賞の中央審査会で発表
この変動の要因となっている種を探そ
う！
調査結果

9. 所有のデータ（トンボ相の定量調査の結果）
<解析方法(JMP)>
値の大きさと変動の様子を調べる
① 多様度指数のCV･平均値を種ごとに計算
2つにグループ分け

10. ② 自由度とｔ値からｐ値を種ごとに計算し、
全体の多様度指数との相関を調べた（p<0.05）
⇒ノシメトンボ、オオルリボシヤンマ、
クロイトトンボ、ナツアカネ に絞った
所有のデータ（トンボ相の定量調査の結果）
散布図では･･･
ノシメトンボだけ
違うグループに！

11. 所有のデータ（トンボ相の定量調査の結果）
<解析結果>
右下･･･多様度指数の平均が高い・CVが小さい
ノシメトンボ･･･相関が最大
⇒ 高い値で小さく変動している
⇒ 全体の変動に大きく関係している
ノシメトンボの採集で
全体の多様性の変動がわかる?

12. <解析方法(JMP)>
① 和文表題の論文からトンボ関係の論文のみを抽出
② その論文数が全体の何％を占めるのか調べた
③ 奈良先端科学技術大学院大学（松本研究室）の
｢茶筌｣で、抽出した論文タイトルを単語に分割
④ ③の結果、トンボの研究に多く用いられている
テーマを調べた
⑤ ｢生物多様性｣｢ノシメトンボ,アカネ｣が題に使用さ
れている論文の発行年を結合し、経年変化を見た
JSTタイプBのデータ

13. <解析結果>
② トンボ研究の論文数･･･172本→約0.005％
｢ノシメトンボ,アカネ｣･･･11本→約0.0003％
｢生物多様性｣･･･257本→約0.008％
JSTタイプBのデータ
私達のような定量調査は他にない！

14. ④ トンボ研究では、幼虫(ヤゴ)に関することが多い
JSTタイプBのデータ

15. ⑤ ｢生物多様性｣｢ノシメトンボ,アカネ｣が
タイトルに使用された件数の経年変化
生物多様性が注目されてきて、研究も増えている
ノシメトンボの研究は、まだまだ少ない
JSTタイプBのデータ

16. まとめ・考察
<まとめ>
•5年間のトンボ相の定量調査
→ ノシメトンボが多様性変動に
大きく関係している
•JSTタイプBのデータ
→ トンボの研究はまだ少ない
→ ノシメトンボやアカネの研究も少ない
→ 生物多様性の研究は増えてきている

17. <考察>
•生物多様性は重要であり、ノシメトンボは
多様性と大きく関わっている
•今後もっとノシメトンボや生物多様性についての
研究を増やしていくべきである
まとめ・考察

18. 参考・謝辞
<参考>
•田久浩志ほか,2006,JMPによる統計解析入門第2版
•｢茶筌｣：奈良先端科学技術大学院大学
情報科学研究科 自然言語処理学講座 (松本研究室)
<謝辞>
•統計解析やJMPの使用方法などを教えていただいた
北海道大学 地球環境科学研究院 の片平浩孝先生､
的確なアドバイスを下さった顧問の綿路先生､
トンボの調査に協力していただいた方々に、
改めてお礼申し上げます

19. アドベンチャー杯にかける意気込み
• この機会にデータの解析方法をマスターし、
生物多様性などの自然の仕組みを解明したい
• 自然のためになるようなことをしたい
• 言葉で表せない、自然のことを客観的に
表したい

20. 分析のプロセス
1． 所有のデータ(トンボ相の定量調査の結果)の分析
Shannon-Wiener の多様度指数を、
調査年･地点･種ごとに計算
多様度指数のCV･平均値を種ごとに計算
2つにグループ分け

21. 多様度指数のp値を各種で計算し、
全体の多様度指数との相関を求める(p<0.05)
⇒ノシメトンボ、オオルリボシヤンマ、
クロイトトンボ、ナツアカネ の4種に絞った
CV･平均値の散布図でのこの4種の位置を見た
ノシメトンボだけ違うグループに！
分析のプロセス

22. <1のまとめ>
ノシメトンボ･･･平均値が高い・CVが小さい・
相関が最大
⇒ 高い値で少しずつ変動している
⇒ 全体の変動に大きく関係している
ノシメトンボの採集で全体の多様性の変動がわかる?
分析のプロセス

23. 2． JSTタイプBのデータの分析
トンボ関係の論文を抽出
全体の何％なのか？
奈良先端科学技術大学院(松本研究室)の｢茶筌｣で
論文タイトルを単語に分割
どんなテーマがトンボの研究には多いのか？
分析のプロセス

24. 分析のプロセス
<考察>
•生物多様性は重要であり、ノシメトンボは
多様性と大きく関わっている
•今後もっとノシメトンボや生物多様性についての
研究を増やしていくべきである