統計検定3級|流し読みレッスン 第65話

回帰分析 ① 散布図に直線を引く、説明変数と目的変数

さえちゃん
さえ

ここでは、散布図に「1本の直線」を引く回帰分析の発想と、説明変数・目的変数という役割の違いを学ぶよ。

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第65話

回帰分析 ① 散布図に直線を引く、説明変数と目的変数

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統計検定3級|流し読みレッスン 第65話

回帰分析 ① 散布図に直線を引く、説明変数と目的変数

いよいよ第5章「回帰直線と予測」のスタートです。

第4章では、2つの変数の関係を散布図と相関係数で見てきました。

今回は、その関係性を「1本の直線」で表現する回帰分析に踏み込みます。

たとえば勉強時間とテスト点数のデータを散布図にすると、点がだいたい右上がりに並びます。

勉強時間とテスト点数の散布図。点がだいたい右上がりに並んでいる0.47.641.8104.2(テスト点数(点))(勉強時間(時間))

正の相関の典型例ですね。この散布図を見ていると、自然にわいてくる疑問があります。

「もし新たに3時間勉強したら、何点ぐらい取れるんだろう?」という疑問です。

点はあくまで過去のデータですが、並び方を見ていれば「だいたいこのくらい」と予想できそうです。

この、点の並び方をいちばん良く表す1本の直線を「回帰直線」と呼びます。

【記憶タイム】
回帰直線
(かいきちょくせん)
散布図の点の並びを、いちばん良く表す1本の直線
✍ 紙に3回書いてみよう

直線をうまく引ければ、新しいXに対するYを、この線から読み取れるようになります。

この「直線を引いて関係を表す」一連のアプローチが「回帰分析」です。

過去のデータの傾向を1本の式にまとめ、まだ起きていないことを予想する。それが回帰分析の役割です。

さえ

散布図の点にぴったり通る1本の線を引いてあげるだけ! その線の式があれば、未来の予測まで一気にできちゃうんだよ!

ここからは、回帰分析で使う用語を役割ごとに整理していきましょう。

これまで「変数1」「変数2」と呼んできた2つの変数を、役割で区別していきます。

1つ目は「説明変数」。原因として働く側の変数で、独立変数とも呼ばれます。

【記憶タイム】
説明変数
(せつめいへんすう)
「原因として働く側」の変数。散布図では横軸に置く(独立変数とも)
✍ 紙に3回書いてみよう

勉強時間とテスト点数の例なら、勉強時間が説明変数。散布図では横軸に置きます。

勉強時間とテスト点数の散布図。点がだいたい右上がりに並んでいる0.47.641.8104.2(テスト点数(点))(勉強時間(時間))

2つ目は「目的変数」。結果として動く側の変数で、従属変数・応答変数とも呼ばれます。

【記憶タイム】
目的変数
(もくてきへんすう)
「結果として動く側」の変数。散布図では縦軸に置く(従属変数とも)
✍ 紙に3回書いてみよう

勉強時間とテスト点数の例なら、テスト点数が目的変数。散布図では縦軸に置きます。

勉強時間とテスト点数の散布図。点がだいたい右上がりに並んでいる0.47.641.8104.2(テスト点数(点))(勉強時間(時間))

「Xを変えると、Yがどう変わる?」というX→Yの方向性を持って見るのが回帰分析です。

片方がもう片方に影響するという関係性を意識するのが、回帰分析のスタートです。

さえ

説明変数は原因側、目的変数は結果側! 散布図の横軸と縦軸、って覚えると忘れないよ。

今回のポイントを整理しましょう。回帰直線は、散布図の点をいちばん良く表す1本の直線でした。

説明変数は原因(横軸)、目的変数は結果(縦軸)。役割の違いを意識して2変数を見ましょう。

次回は、この回帰直線の式が、実は中学で習った一次関数と同じだという話に進みます。