2つのデータセットについて、散布図を作成し、正または負の相関があるかどうかを判断します。 (1) のデータセットは以下の通りです。 x: 3.5, 2.6, 5.2, 2.5, 3.9, 6.5, 3.3, 6.0, 4.4 y: 129, 128, 152, 120, 143, 168, 131, 177, 130 (2) のデータセットは以下の通りです。 x: 15, 33, 18, 25, 43, 33, 38, 40, 22 y: 180, 146, 172, 160, 142, 146, 155, 128, 175

確率論・統計学相関相関係数データ分析統計
2025/7/20

1. 問題の内容

2つのデータセットについて、散布図を作成し、正または負の相関があるかどうかを判断します。
(1) のデータセットは以下の通りです。
x: 3.5, 2.6, 5.2, 2.5, 3.9, 6.5, 3.3, 6.0, 4.4
y: 129, 128, 152, 120, 143, 168, 131, 177, 130
(2) のデータセットは以下の通りです。
x: 15, 33, 18, 25, 43, 33, 38, 40, 22
y: 180, 146, 172, 160, 142, 146, 155, 128, 175

2. 解き方の手順

散布図を描くことはできませんが、相関関係の有無を判断するために、それぞれのデータセットについて相関係数を計算します。相関係数は-1から1の間の値を取り、1に近いほど正の相関が強く、-1に近いほど負の相関が強く、0に近いほど相関が弱いことを示します。
相関係数 rr は、次の式で計算できます。
r=i=1n(xixˉ)(yiyˉ)i=1n(xixˉ)2i=1n(yiyˉ)2r = \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、xix_iyiy_i はデータ点の値、xˉ\bar{x}yˉ\bar{y} はそれぞれ xxyy の平均値、nn はデータ点の数です。
(1)のデータセットについて:
xˉ4.21\bar{x} \approx 4.21
yˉ141.78\bar{y} \approx 141.78
r71.4443.932477.5671.446.6349.770.216r \approx \frac{71.44}{\sqrt{43.93}\sqrt{2477.56}} \approx \frac{71.44}{6.63 * 49.77} \approx 0.216
(2)のデータセットについて:
xˉ30.78\bar{x} \approx 30.78
yˉ156\bar{y} \approx 156
r811.56870.562406811.5629.549.050.56r \approx \frac{-811.56}{\sqrt{870.56}\sqrt{2406}} \approx \frac{-811.56}{29.5 * 49.05} \approx -0.56

3. 最終的な答え

(1) 相関係数はおよそ0.22であり、相関は弱く、正の相関があると考えられます。
(2) 相関係数はおよそ-0.56であり、負の相関があると考えられます。

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