心理学概論(x)と認知心理学(y)の成績データが与えられ、2科目の相関係数 $r_{xy}$ を計算する問題です。相関係数の計算式の一部が空欄になっており、それを埋める必要があります。

確率論・統計学相関係数統計データ解析
2025/5/25

1. 問題の内容

心理学概論(x)と認知心理学(y)の成績データが与えられ、2科目の相関係数 rxyr_{xy} を計算する問題です。相関係数の計算式の一部が空欄になっており、それを埋める必要があります。

2. 解き方の手順

まず、与えられた相関係数の式を確認します。
rxy=i=1(xi)(yi)i=1(xi)2i=1(yi)2r_{xy} = \frac{\sum_{i=1}^{ア}(x_i - イ)(y_i - ウ)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{ア}(x_i - イ)^2} \sqrt{\sum_{i=1}^{ア}(y_i - ウ)^2}}
ここで、
* xix_i は心理学概論の各学生の成績
* yiy_i は認知心理学の各学生の成績
* は心理学概論の平均値
* は認知心理学の平均値
* は学生数
問題文から、
* 心理学概論の平均値 =70イ = 70
* 認知心理学の平均値 =85ウ = 85
* 学生数 =6ア = 6
よって、相関係数の式は以下のようになります。
rxy=i=16(xi70)(yi85)i=16(xi70)2i=16(yi85)2r_{xy} = \frac{\sum_{i=1}^{6}(x_i - 70)(y_i - 85)}{\sqrt{\sum_{i=1}^{6}(x_i - 70)^2} \sqrt{\sum_{i=1}^{6}(y_i - 85)^2}}
次に、与えられたデータを用いて分子と分母の各項を計算します。
分子:i=16(xi70)(yi85)\sum_{i=1}^{6}(x_i - 70)(y_i - 85)
= (6070)(7585)+(7070)(8585)+(7070)(9085)+(7070)(8585)+(7570)(8585)+(7570)(9085)(60-70)(75-85) + (70-70)(85-85) + (70-70)(90-85) + (70-70)(85-85) + (75-70)(85-85) + (75-70)(90-85)
= (10)(10)+(0)(0)+(0)(5)+(0)(0)+(5)(0)+(5)(5)(-10)(-10) + (0)(0) + (0)(5) + (0)(0) + (5)(0) + (5)(5)
= 100+0+0+0+0+25=125100 + 0 + 0 + 0 + 0 + 25 = 125
分母1:i=16(xi70)2\sum_{i=1}^{6}(x_i - 70)^2
= (6070)2+(7070)2+(7070)2+(7070)2+(7570)2+(7570)2(60-70)^2 + (70-70)^2 + (70-70)^2 + (70-70)^2 + (75-70)^2 + (75-70)^2
= (10)2+02+02+02+52+52(-10)^2 + 0^2 + 0^2 + 0^2 + 5^2 + 5^2
= 100+0+0+0+25+25=150100 + 0 + 0 + 0 + 25 + 25 = 150
分母2:i=16(yi85)2\sum_{i=1}^{6}(y_i - 85)^2
= (7585)2+(8585)2+(9085)2+(8585)2+(8585)2+(9085)2(75-85)^2 + (85-85)^2 + (90-85)^2 + (85-85)^2 + (85-85)^2 + (90-85)^2
= (10)2+02+52+02+02+52(-10)^2 + 0^2 + 5^2 + 0^2 + 0^2 + 5^2
= 100+0+25+0+0+25=150100 + 0 + 25 + 0 + 0 + 25 = 150
したがって、
rxy=125150150=125150=560.83r_{xy} = \frac{125}{\sqrt{150} \sqrt{150}} = \frac{125}{150} = \frac{5}{6} \approx 0.83
与えられた式に当てはめます。
rxy=1×1×{(カーイ)(キーウ)×2+(60)(クーウ)+(ケーイ)(90)+(75)(85)+(75)(90)}r_{xy} = \frac{1}{エ} \times \frac{1}{オ} \times \{ (カーイ)(キーウ) \times 2 + (60-イ)(クーウ) + (ケーイ)(90-ウ) + (75-イ)(85-ウ) + (75-イ)(90-ウ) \}
0.83=1×1×{(7070)(8585)×2+(6070)(7585)+(7070)(9085)+(7570)(8585)+(7570)(9085)}0.83 = \frac{1}{エ} \times \frac{1}{オ} \times \{ (70-70)(85-85) \times 2 + (60-70)(75-85) + (70-70)(90-85) + (75-70)(85-85) + (75-70)(90-85) \}
0.83=1×1×{0×2+(10)(10)+(0)(5)+(5)(0)+(5)(5)}0.83 = \frac{1}{エ} \times \frac{1}{オ} \times \{ 0 \times 2 + (-10)(-10) + (0)(5) + (5)(0) + (5)(5) \}
0.83=1×1×{100+25}0.83 = \frac{1}{エ} \times \frac{1}{オ} \times \{ 100 + 25 \}
0.83=1×1×1250.83 = \frac{1}{エ} \times \frac{1}{オ} \times 125
i=16(xi70)2=150\sqrt{\sum_{i=1}^{6}(x_i - 70)^2} = \sqrt{150}より、=150エ = \sqrt{150}
i=16(yi85)2=150\sqrt{\sum_{i=1}^{6}(y_i - 85)^2} = \sqrt{150}より、=150オ = \sqrt{150}

3. 最終的な答え

ア: 6
イ: 70
ウ: 85
エ: 150\sqrt{150}
オ: 150\sqrt{150}
カ: 70
キ: 85
ク: 75
ケ: 70

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