ITパスポート試験シリーズその48

「分散とは」

 

分散とは

異常値の多さを

数字で表すことです。

 

 

<分散>

分散(variance)とは

統計学では

偏差のニ乗の

総和の平均です。

 

待って待って

今から順を追って説明しますよ。

 

 

平均

偏差

平方(ニ乗)

平方和

分散

 

って順で解説するんで

よろしく。

 

 

とりあえずこのグラフを

見てください。

 

去年(2022年)の

二人以上の世帯の

チョコレートの消費額です。

当たり前だけどバレンタインデーの

2月は突出してますねー。

 

 

<平均>

平均(mean)とは

得られたデータの合計を

データの個数で割ったものです。

 

灰色の棒が平均になります。

 

 

<偏差>

偏差(deviation)とは

統計学では

基準との差のことです。

 

ここでは平均との差を見てみましょう。

要するに上で求めた平均554.58を、

0として計算しなおしただけ。

 

これが

1月から12月を

全部足すと0になるというウワサの

「偏差」ってやつです。

 

疑り深いんで全部足してみましたよ。

本当に0になった。

 

 

で、ここが0になると

なんか嫌なんだって。

 

というのも

チョコレートのグラフと

ケーキのグラフが

どんな感じに違うのか

数字で比較したいのに

0じゃ比較できないじゃないの

 

確かにね。

 

 

それじゃ

比較できるようにしましょう

ってことで

ニ乗が出てきます。

 

プラス×プラス=プラス

マイナス×マイナス=プラス

どっちにしろ0以下にはならない

 

 

<平方>

平方(square)とは

2つの同じ数を掛け合わせることです。

平方と二乗は同じ意味です。

 

さっきの偏差を平方(二乗)したのが下のグラフです。

全部プラスに出来ました。

 

これの平均を改めて求めて

行きます。

 

 

<平方和>

平方和(RSS)とは

二乗したものを

全部足し合わせた合計です。

 

なので

黄色の棒を全部足します。

 

 

<分散>

はい。やっとここまできました。

 

さっきの合計を

データの個数12で割ります。

 

灰色の棒が分散です。

この場合のチョコレートの分散は

67916でした。

 

ただし

二乗してしまったので

単位が「円の二乗」という

おかしな単位になっています。

 

 

<標準偏差>

標準偏差(SD)は

分散の単位を直すため

平方根を求めた場合の値です。

 

 

チョコレートの標準偏差は

67916の平方根を求めると

260.61円と言うことになりました。

 

 

<ケーキは?>

同じ方法でケーキの標準偏差も

見てみます。

うわっ

クリスマス強っ

240.29円

 

あ、でもバレンタインの

2月のほうがより異常値

ってことになるのか。

 

 

そりゃそうか

誕生日にケーキつーことで

ケーキは年中売れてるし。

 

それに対して

チョコレートは

年中売れるって程でも

ないのかな?

 

 

ちょっと面白くなってきた。

アイスもやるか

 

<アイス>

336.15円

 

7、8月という2か月もの間

異常が続くんで

標準偏差も上記2つより

高くなってますね。

 

 

<参照データ>

データは以下のサイトからお借りしました。

菓子の家計調査

 

 

 

<まとめ>

バレンタインデーに近いんで

チョコレートで「分散」と

ついでに「標準偏差」を

解説してみました。

 

さらにケーキとアイスで

比較してみました。

 

統計学は、お菓子で解説する

シリーズ展開中です。