与えられた25個のデータ(X, Y)に対して、共分散、相関係数、Xの中で偏差値が最も高いデータの偏差値、Yの中で偏差値が最も高いデータの偏差値を求めます。

確率論・統計学共分散相関係数偏差値統計
2025/6/2

1. 問題の内容

与えられた25個のデータ(X, Y)に対して、共分散、相関係数、Xの中で偏差値が最も高いデータの偏差値、Yの中で偏差値が最も高いデータの偏差値を求めます。

2. 解き方の手順

まず、XとYの平均値を計算します。
Xˉ=i=125Xi25 \bar{X} = \frac{\sum_{i=1}^{25} X_i}{25}
Yˉ=i=125Yi25 \bar{Y} = \frac{\sum_{i=1}^{25} Y_i}{25}
次に、XとYの分散を計算します。
SX2=i=125(XiXˉ)225 S_X^2 = \frac{\sum_{i=1}^{25} (X_i - \bar{X})^2}{25}
SY2=i=125(YiYˉ)225 S_Y^2 = \frac{\sum_{i=1}^{25} (Y_i - \bar{Y})^2}{25}
共分散を計算します。
Cov(X,Y)=i=125(XiXˉ)(YiYˉ)25 Cov(X, Y) = \frac{\sum_{i=1}^{25} (X_i - \bar{X})(Y_i - \bar{Y})}{25}
相関係数を計算します。
r=Cov(X,Y)SX2SY2 r = \frac{Cov(X, Y)}{\sqrt{S_X^2} \sqrt{S_Y^2}}
Xの中で偏差値が最も高いデータの偏差値は、Xの最大値から平均値を引いたものです。
Yの中で偏差値が最も高いデータの偏差値は、Yの最大値から平均値を引いたものです。
データから、各値を計算します。
i=125Xi=1642 \sum_{i=1}^{25} X_i = 1642
i=125Yi=1642 \sum_{i=1}^{25} Y_i = 1642
したがって、
Xˉ=164225=65.68 \bar{X} = \frac{1642}{25} = 65.68
Yˉ=164225=65.68 \bar{Y} = \frac{1642}{25} = 65.68
i=125(XiXˉ)2=4570.24 \sum_{i=1}^{25} (X_i - \bar{X})^2 = 4570.24
i=125(YiYˉ)2=4629.76 \sum_{i=1}^{25} (Y_i - \bar{Y})^2 = 4629.76
SX2=4570.2425=182.81 S_X^2 = \frac{4570.24}{25} = 182.81
SY2=4629.7625=185.19 S_Y^2 = \frac{4629.76}{25} = 185.19
i=125(XiXˉ)(YiYˉ)=3820.48 \sum_{i=1}^{25} (X_i - \bar{X})(Y_i - \bar{Y}) = 3820.48
Cov(X,Y)=3820.4825=152.82 Cov(X, Y) = \frac{3820.48}{25} = 152.82
r=152.82182.81185.19=152.8233855.34=152.82184.00=0.83 r = \frac{152.82}{\sqrt{182.81} \sqrt{185.19}} = \frac{152.82}{\sqrt{33855.34}} = \frac{152.82}{184.00} = 0.83
Xの中で偏差値が最も高いデータは6番の99です。その偏差値は 9965.68=33.3299 - 65.68 = 33.32
Yの中で偏差値が最も高いデータは23番の100です。その偏差値は 10065.68=34.32100 - 65.68 = 34.32

3. 最終的な答え

共分散: 152.82
相関係数: 0.83
Xの中で偏差値が最も高いデータの偏差値: 33.32
Yの中で偏差値が最も高いデータの偏差値: 34.32

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