相関係数とは?
そうかんけいすう
相関係数とは、二つの変数の間にどの程度の直線的な関係があるかを−1から+1の数値で表した統計指標です。
相関係数(そうかんけいすう)は、二つの変数 X と Y の間の線形関係の強さと方向を示す統計量です。最も広く使われるのは「ピアソンの積率相関係数」で、−1から+1の範囲の値をとります。
値の解釈は以下のとおりです。
- +1に近い:Xが増えるとYも増える強い正の相関がある
- 0に近い:二変数に線形の関係がほとんどない
- −1に近い:Xが増えるとYは減る強い負の相関がある
計算式はやや複雑ですが、本質的には「二変数が平均からどれだけ同じ方向にずれているか」を正規化したものです。具体的には、XとYそれぞれの偏差(平均との差)の積の平均を、両者の標準偏差の積で割ることで求められます。
相関係数を扱う際には、次の点に注意が必要です。
- 相関は因果ではない:相関係数が高くても、一方が他方の原因とは限らない
- 外れ値の影響:少数の極端なデータが相関係数を大きく変動させることがある
- 非線形関係:曲線的な関係はピアソン係数では正しく捉えられない場合がある
- スピアマン相関係数:順序尺度のデータや非線形な関係にはこちらが適している
相関係数はデータ分析・機械学習・医学研究・経済分析など幅広い分野で日常的に使われており、データサイエンスの基礎知識として欠かせない概念です。
使い方・例文
身長と体重の関係、気温とアイスクリームの売上などは正の相関の例として挙げられることが多く、実際に相関係数を計算することで関係の強さを数値で確認できます。
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