統計検定3級|流し読みレッスン 第57話

相関係数 ② 共分散から相関係数の計算、CORREL関数

さえちゃん
さえ

ここでは、共分散から相関係数までの計算の流れと、ExcelのCORREL関数を学ぶよ。

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第57話

相関係数 ② 共分散から相関係数の計算、CORREL関数

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統計検定3級|流し読みレッスン 第57話

相関係数 ② 共分散から相関係数の計算、CORREL関数

前回は、偏差・分散・標準偏差が相関係数の土台になることを確認しました。

ここからは、新しい概念共分散を学びます。

共分散は、「Xの偏差×Yの偏差」を全データで計算し、その平均を取ったものです。

なぜ「偏差の積」を見るのでしょうか。4つのパターンで考えてみましょう。

Xも平均より大きく、Yも平均より大きいなら、偏差同士の積はプラスになります。

Xも平均より小さく、Yも平均より小さいときも、偏差同士の積はプラスになります。

XとYが逆方向に動くとき(片方だけ大きい)、偏差同士の積はマイナスになります。

つまり、XとYが同じ方向に動くと積はプラス、逆方向に動くと積はマイナスです。

これを全データで足して平均すれば、2変数の「連動度」を数値化できます。

【記憶タイム】
共分散
(きょうぶんさん)
偏差Xと偏差Yの積の平均。2変数の連動度を表すが単位に依存する
✍ 紙に3回書いてみよう

ただし共分散には弱点があります。単位やスケールに依存してしまうのです。

身長をcmで測るかmで測るかで、同じ関係のはずの共分散の値が変わってしまいます。

さえ

共分散はここでつまずきやすいから、Excel補助資料で実際の計算も見てみてね!

この弱点を解決するのが相関係数です。

共分散を「Xの標準偏差×Yの標準偏差」で割ると、単位の影響が消えます。

相関係数 r = 共分散 ÷(標準偏差X × 標準偏差Y)

【記憶タイム】
相関係数の公式
r=共分散÷(標準偏差X×標準偏差Y)。共分散を標準偏差で割って単位を消す
✍ 紙に3回書いてみよう

この調整によって、相関係数は必ず−1から+1の範囲に収まります。

さえ

共分散は「単位つきの連動度」、相関係数は「単位を消した連動度」って覚えるとスッキリだよ!

ここまでの計算、実は手計算しなくても大丈夫です。

ExcelにはCORREL関数があり、関数1つで相関係数が一瞬で出せます。

書き方は=CORREL(範囲X, 範囲Y)です。

【記憶タイム】
CORREL関数
=CORREL(範囲X,範囲Y)で相関係数rを一発で計算できるExcelの関数
✍ 紙に3回書いてみよう

身長がA列、体重がB列に20人分あれば、=CORREL(A2:A21,B2:B21)でOKです。

検定では計算過程の理解が問われますが、実務では関数で一発計算が圧倒的多数派です。

計算の流れを「読める」状態にしつつ、実際の計算はExcelに任せるのが現実的です。

さえ

次の話では、出てきた相関係数の値をどう読み解くか、一緒に見ていこうね!