統計検定3級|流し読みレッスン 第24話

ヒストグラムと度数分布多角形 ② 度数分布多角形と階級の決め方

さえちゃん
さえ

ここでは「度数分布多角形」の作り方と、階級数・階級幅をどう決めるかを学ぶよ。

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第24話

ヒストグラムと度数分布多角形 ② 度数分布多角形と階級の決め方

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統計検定3級|流し読みレッスン 第24話

ヒストグラムと度数分布多角形 ② 度数分布多角形と階級の決め方

ヒストグラムの「階級ごとの柱の頂点(中央)」を線で結ぶと、別のグラフができます。

これを「度数分布多角形」(frequency polygon)と呼びます。

【記憶タイム】
度数分布多角形
(どすうぶんぷたかっけい)
階級値の点を線で結んだグラフ。複数の分布の比較に強い
✍ 紙に3回書いてみよう

作り方は4ステップ。まず各階級の「階級値」の位置に点を打ちます。

その高さを、その階級の度数に合わせます。

点と点を直線で結びます。

最後に、両端は最初と最後の階級の外側に「度数0」の点を取り、横軸まで線を下ろします。

度数分布多角形 - 折れ線グラフにすると違いが見やすい

この「両端を横軸まで下ろす」ところが、折れ線グラフとの違いです。

両端を閉じることで全体が閉じた図形になるので、「多角形」と呼ばれます。

度数分布多角形が力を発揮するのは、複数の分布を重ねて比較したいときです。

A組とB組の度数分布多角形を重ねたグラフ。2本の線で分布の違いが一目でわかる― A組― B組0-2020-4040-6060-8080-100(人数)(点数)

たとえばA組とB組のテスト点数を比べたいとき、ヒストグラムを2つ重ねると柱が重なって見づらくなります。

度数分布多角形なら、線を2本重ねるだけで2つの分布の形の違いが一目で読み取れます。

さえ

2つのクラスの成績を比べたいとき、ヒストグラム2つだとごちゃごちゃ。線にしちゃえば、2つのデータ群の違いがすぐわかるんだよ!

ヒストグラムは「1つの分布をしっかり見る」、度数分布多角形は「複数の分布を比べる」道具です。

続いて、ヒストグラムを作るときの実践的なテーマに移ります。「階級をいくつに分けるか」です。

階級数が少なすぎる(2〜3階級)と、分布の細かい特徴が消えてしまいます。

階級数が多すぎる(30階級以上)と、度数が小さくなりガタガタの形になります。

適切な階級数なら、山がいくつあるか、左右対称かなどの特徴がはっきり見えます。

目安としてもっとも有名なのが「スタージェスの公式」。階級数=1+log2(N)で求めます。

スタージェスの公式の計算式をExcelで解説。LOG関数を使う
【記憶タイム】
スタージェスの公式
階級数の目安を求める式。階級数=1+log2(N)
✍ 紙に3回書いてみよう

式を覚える必要はありません。データ数30〜50なら5〜7階級、100〜500なら8〜12階級が目安です。

スタージェスの公式の計算式をExcelで解説。LOG関数を使う

階級数が決まれば、階級幅は(最大値−最小値)÷階級数で求められます。

計算結果は17.3や26.4のような、中途半端な値になりがちです。

実務では、10、20、25、50、100などキリのよい数字に丸めて使います。

【記憶タイム】
階級幅
(かいきゅうはば)
(最大値−最小値)÷階級数。キリのよい数字に丸めて使う
✍ 紙に3回書いてみよう
さえ

迷ったら「キリのいい数字」「7〜10階級くらい」で試してみて。

さえ

これでだいたいうまくいくよ!試行錯誤するのも、データを見るときの大事な作業なんだ。

階級数も階級幅も「絶対的な正解」はありません。いくつか試して、特徴が見やすいものを選びましょう。

次回は、実際の統計データでヒストグラムを読んでみましょう。