統計検定3級|流し読みレッスン 第59話

相関係数の注意点 ① 散布図とセット、外れ値の罠

さえちゃん
さえ

ここでは、相関係数を使う大原則「散布図とセットで見る」と、注意点①「外れ値の罠」を学ぶよ。

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第59話

相関係数の注意点 ① 散布図とセット、外れ値の罠

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統計検定3級|流し読みレッスン 第59話

相関係数の注意点 ① 散布図とセット、外れ値の罠

前回、相関係数を学びました。今回はその「注意点」を3話に分けて確認します。

相関係数はとても便利な数値ですが、実は落とし穴もいくつかあります。

今回のテーマは「散布図とセットで見る」ことと、「外れ値の罠」です。

まず大原則から。相関係数を計算する前には、必ず散布図を描いて確認しましょう。

ExcelのCORREL関数を使えば数値はすぐ出せます。でも、数字だけで判断するのは危険です。

【記憶タイム】
相関係数の限界
1つの数値に要約する過程で、必ず何かの情報を切り捨てている
✍ 紙に3回書いてみよう

元の散布図を見ることで、その「切り捨てられた情報」に気づくことができます。

それでは、1つ目の注意点「外れ値に弱い」を見ていきましょう。

平均値や標準偏差は、外れ値に弱い性質がありました。相関係数も同じ弱点を持ちます。

【記憶タイム】
外れ値
(はずれち)
ほかの多くのデータから大きく離れた、極端に大きい・小さい値
✍ 紙に3回書いてみよう

相関係数の計算にも平均や標準偏差が使われるため、外れ値の影響を強く受けます。

次の散布図を見てください。15人分のデータで、点はばらばらに散らばっています。

15人分のデータの散布図。点はばらばらに散らばり、右上がりも右下がりもはっきりしない-0.832.84.918.1(変数Y)(変数X)

見た目のとおり、はっきりした右上がり・右下がりの傾向はありません。

この状態で相関係数を計算すると、およそ0.05。ほぼ無相関です。

ところが、ここに外れ値を1人だけ加えるとどうなるでしょうか。

同じ15人のデータに外れ値を1人追加した散布図。右上に1点だけ大きく離れた点がある● 通常のデータ● 外れ値-2463.236.8(変数Y)(変数X)

オレンジの点が、新しく加わった外れ値です。右上に大きく離れています。

この1点を加えただけで、相関係数はおよそ0.05から0.62へジャンプします。

たった1つの点が、「無相関」を「中程度の正の相関」に変えてしまったのです。

外れ値があるかもしれないときの対処は、3つのステップで考えます。

①散布図で外れ値を視認する。②原因を考える(測定ミス・例外的事象・本物の特異値)。

③必要なら除外して計算し直すか、外れ値ありなしの両方を報告します。

重要なのは、外れ値を機械的に削除しないこと。「なぜ外れているか」を考えるのが基本です。

さえ

相関係数が高いって喜ぶ前に、散布図を必ずチェックするクセをつけてね!

さえ

たった1つの外れ値で、結果がガラッと変わることもあるから油断禁物だよ。

ここまでのポイントを整理しましょう。

相関係数は必ず散布図とセットで見ること。そして外れ値の影響を疑うこと。

次回は、もう1つの注意点「山なりの関係」を見ていきます。

相関係数がほぼ0でも、実は明らかな関係があるケースを扱いますよ。