2つの変量 $x$ と $y$ のデータが与えられています。$x$ と $y$ の最頻値をそれぞれ仮平均として、相関係数 $r_{xy}$ を求める問題です。 データは以下の通りです。 | $x$ | 148 | 149 | 142 | 155 | 145 | 149 | |---|---|---|---|---|---|---| | $y$ | 60 | 51 | 47 | 60 | 50 | 56 |

確率論・統計学統計相関係数データ解析最頻値
2025/7/15

1. 問題の内容

2つの変量 xxyy のデータが与えられています。xxyy の最頻値をそれぞれ仮平均として、相関係数 rxyr_{xy} を求める問題です。
データは以下の通りです。
| xx | 148 | 149 | 142 | 155 | 145 | 149 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| yy | 60 | 51 | 47 | 60 | 50 | 56 |

2. 解き方の手順

まず、xxyy の最頻値を求めます。
xx のデータにおいて、149が2回出現するので、xx の最頻値は 149 です。
yy のデータにおいて、60が2回出現するので、yy の最頻値は 60 です。
次に、xxyy の各データからそれぞれの最頻値を引いて、偏差を計算します。
xx の偏差:
xi149x_i - 149: -1, 0, -7, 6, -4, 0
yy の偏差:
yi60y_i - 60: 0, -9, -13, 0, -10, -4
次に、相関係数 rxyr_{xy} を求めるために、以下の公式を利用します。
rxy=i=1n(xixˉ)(yiyˉ)i=1n(xixˉ)2i=1n(yiyˉ)2r_{xy} = \frac{\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})(y_i - \bar{y})}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2}\sqrt{\sum_{i=1}^{n} (y_i - \bar{y})^2}}
ここで、xˉ\bar{x}yˉ\bar{y} はそれぞれ xxyy の平均値ですが、今回は最頻値を仮平均として利用しているので、最頻値を引いた偏差を利用します。したがって、
rxy=i=1n(xi149)(yi60)i=1n(xi149)2i=1n(yi60)2r_{xy} = \frac{\sum_{i=1}^{n} (x_i - 149)(y_i - 60)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{n} (x_i - 149)^2}\sqrt{\sum_{i=1}^{n} (y_i - 60)^2}}
それぞれの合計を計算します。
i=16(xi149)(yi60)=(1)(0)+(0)(9)+(7)(13)+(6)(0)+(4)(10)+(0)(4)=0+0+91+0+40+0=131\sum_{i=1}^{6} (x_i - 149)(y_i - 60) = (-1)(0) + (0)(-9) + (-7)(-13) + (6)(0) + (-4)(-10) + (0)(-4) = 0 + 0 + 91 + 0 + 40 + 0 = 131
i=16(xi149)2=(1)2+(0)2+(7)2+(6)2+(4)2+(0)2=1+0+49+36+16+0=102\sum_{i=1}^{6} (x_i - 149)^2 = (-1)^2 + (0)^2 + (-7)^2 + (6)^2 + (-4)^2 + (0)^2 = 1 + 0 + 49 + 36 + 16 + 0 = 102
i=16(yi60)2=(0)2+(9)2+(13)2+(0)2+(10)2+(4)2=0+81+169+0+100+16=366\sum_{i=1}^{6} (y_i - 60)^2 = (0)^2 + (-9)^2 + (-13)^2 + (0)^2 + (-10)^2 + (-4)^2 = 0 + 81 + 169 + 0 + 100 + 16 = 366
したがって、
rxy=131102366=13137332=131193.2150.678r_{xy} = \frac{131}{\sqrt{102}\sqrt{366}} = \frac{131}{\sqrt{37332}} = \frac{131}{193.215} \approx 0.678

3. 最終的な答え

相関係数 rxyr_{xy} は約 0.678 です。

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