分散の求め方について知ろう!📊

共分散求め方

共分散(きょうぶんさん)とは、2つの変数の偏差の積の平均を表す値で、統計学において非常に重要な指標です。😃

1. 共分散の定義

共分散は、次のように定義されます:

$$\text{共分散} \, (X, Y) = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (X_i - \overline{X})(Y_i - \overline{Y})$$

ここで:

2. 共分散の計算方法

共分散を求める方法はいくつかありますが、ここでは基本的なステップをご紹介します!

  1. データセットを準備する。
  2. それぞれの変数の平均を計算する。
  3. 各データポイントの偏差を計算する。
  4. 偏差の積の平均を計算する。

具体的な例を見てみましょう!👀

例題

次のデータセットを考えます:

X: [2, 3, 5, 6, 8]
Y: [1, 4, 5, 6, 8]

計算過程:

1. 平均を計算します:

$\overline{X} = \frac{2 + 3 + 5 + 6 + 8}{5} = 4.8$
$\overline{Y} = \frac{1 + 4 + 5 + 6 + 8}{5} = 4.8$

2. 偏差を計算します:

偏差(X) = [2-4.8, 3-4.8, 5-4.8, 6-4.8, 8-4.8] = [-2.8, -1.8, 0.2, 1.2, 3.2]
偏差(Y) = [1-4.8, 4-4.8, 5-4.8, 6-4.8, 8-4.8] = [-3.8, -0.8, 0.2, 1.2, 3.2]

3. 偏差の積の平均を計算します:

共分散 = $\frac{(-2.8)(-3.8) + (-1.8)(-0.8) + (0.2)(0.2) + (1.2)(1.2) + (3.2)(3.2)}{5}$

結果:

この計算を行うと、共分散の値が得られます!結果として、負の値または正の値が得られると、その解釈も重要です。

3. 共分散と相関係数の違い

共分散と相関係数は似ていますが、異なります。🤔

共分散: 大きさと符号の情報を持っている
相関係数: 標準化されており、-1から1の範囲を持つ

4. 共分散の視覚化

次に、Plotly.jsを使って共分散を視覚化してみましょう!

まとめ✨

共分散は2つの変数の関係を理解するために非常に重要です。この指標を使って、データ間の相関を探ることができます。

ぜひ、実際に計算してみてください!共分散がどのように使われるのか、わかるようになると面白いですよ!😁

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