データの分析

散布図の読み取り

相関の判断

データの分析の「散布図の読み取り」を、答えを先に押さえてから理解できる形に整理したページです。「相関の判断」でつまずきやすい点も含めて、学習の流れを短く確認できます。

数学Ⅰ 約10分 難易度 1 図つき

このページのまとめ

先に押さえておくこと

散布図の読み取りの要点をまとめたページです。先に答えを確認してから、解き方とつまずきやすい点を順にたどれます。

答えの要点

図と式の対応や答えの条件を、先に短く確認できます。

  • テーマ: 相関の判断
  • ポイント: データの分析の要点を、図と式を往復しながら確認しやすい記事です。
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問題

(1)(1)\quad 次の33つの散布図(A・B・C)について、それぞれ「正の相関」「負の相関」「相関なし」のいずれかを答えよ。(※散布図は解説に掲載)

(2)(2)\quad 「アイスクリームの売上が多い月ほど、水難事故の件数が多い」というデータがある。このデータから「アイスクリームの売上が水難事故の原因である」と結論づけてよいか。理由とともに答えよ。

答えを見る

(1)(1)

散布図A:正の相関\underline{\text{正の相関}}

散布図B:負の相関\underline{\text{負の相関}}

散布図C:相関なし\underline{\text{相関なし}}

(2)  (2)\; 結論づけてはいけない。\underline{\text{結論づけてはいけない。}}

(理由)相関関係があっても因果関係があるとは限らない。アイスクリームの売上と水難事故の件数はどちらも「気温」という共通の要因によって増加しており、一方が他方の原因ではない(疑似相関)。

解説

散布図の読み取りについて解説していきます。

散布図ってどう読めばいいですか?

散布図は、22つの変量の関係を点で表した図だよ。

点の並び方を見ることで、22つの変量にどんな関係があるかがわかるんだ。

では問題を解いていこう!

(1)(1)\quad 次の33つの散布図について、それぞれ「正の相関」「負の相関」「相関なし」のいずれかを答えよ。

まず散布図Aを見てみましょう。

r = 0.993 0 5 10 15 0 5 10 15

点が右上がりに並んでいますね!

その通り!xxの値が大きくなるとyyの値も大きくなっているね。

これは正の相関\textcolor{red}{正の相関}だよ。しかも点が直線状にきれいに並んでいるから、強い正の相関と言えるね。

次に散布図Bを見てみましょう。

r = -0.994 0 5 10 15 0 5 10 15

xxの値が大きくなるとyyの値は小さくなっています。点が右下がりに並んでいるので、これは負の相関\textcolor{red}{負の相関}です。

最後に散布図Cを見てみましょう。

r = -0.032 0 5 10 15 0 5 10 15

点がバラバラですね...特に右上がりとか右下がりとかの傾向が見えません。

そうだね。xxが増えてもyyは増えも減りもしない。

これは相関なし\textcolor{red}{相関なし}と判断するよ。

したがって答えは、散布図A:正の相関\underline{\text{正の相関}}、散布図B:負の相関\underline{\text{負の相関}}、散布図C:相関なし\underline{\text{相関なし}}です。

散布図の読み取りのコツをまとめておくね。

  • まず点の全体的な傾向を見る(右上がり・右下がり・バラバラ)
  • 次に点の散らばり具合を見る(集まっている=強い相関、散らばっている=弱い相関)
  • 外れ値(他の点から大きく離れた点)がないかチェックする

(2)(2)\quad 「アイスクリームの売上が多い月ほど、水難事故の件数が多い」というデータがある。このデータから「アイスクリームの売上が水難事故の原因である」と結論づけてよいか。理由とともに答えよ。

アイスの売上と水難事故って関係あるんですか?散布図にすると正の相関がありそうですけど...

いいところに気づいたね。確かに散布図を描くと正の相関は見られるだろう。

でも「相関がある」ことと「因果関係がある」ことは全く別物なんだ。

アイスクリームの売上と水難事故の件数の関係を考えてみましょう。

実はどちらも「気温\textcolor{red}{気温}」という共通の要因によって増えています。

  • 気温が高い \rightarrow アイスクリームの売上が増える
  • 気温が高い \rightarrow 海やプールに行く人が増える \rightarrow 水難事故が増える

つまり、アイスクリームの売上が水難事故の原因なのではなく、「気温」がどちらにも影響しているだけです。これが疑似相関\textcolor{red}{疑似相関}です。

なるほど!散布図で相関が見えても、すぐに「原因と結果」とは言えないんですね。

その通り!「相関関係がある」と「因果関係がある」を混同しないことがとても大切だよ。

データを正しく読み解くために、常に「背後に共通の要因がないか?」を考える習慣をつけよう。

よって答えは結論づけてはいけない\underline{\text{結論づけてはいけない}}です。相関関係があっても因果関係があるとは限らず、この場合は気温という共通の要因による疑似相関です。

このページのまとめ

ここでは、散布図の読み取りと相関関係について学習しました。

散布図を見るときは、点の傾向(右上がり・右下がり・バラバラ)と散らばり具合に注目しましょう。

また、「相関関係 \neq 因果関係」はデータ分析でとても重要な考え方です。

テストでもよく出るポイントなので、しっかり覚えておいてくださいね!

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