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相関(そうかん)と因果(いんが)

ゾウ先生相関(そうかん)があっても、背景(はいけい)にある第3の要因(だいさんのよういん)まで考(かんが)えるくせをつけよう。

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  1. 2つのことがらに相関(そうかん)があっても、片方(かたほう)が原因(げんいん)でもう片方(かたほう)が起(お)こる因果関係(いんがかんけい)があるとは限(かぎ)らない。
  2. 相関(そうかん)の裏(うら)に、両方(りょうほう)に影響(えいきょう)する第3の要因(だいさんのよういん)が隠(かく)れていることがある。見(み)えている2つだけで原因(げんいん)を決(き)めつけない。
  3. 質(しつ)的(てき)データはクロス集計(しゅうけい)表(ひょう)に整理(せいり)し、別(べつ)の条件(じょうけん)で層別(そうべつ)して比(くら)べると、見(み)えている相関(そうかん)の背景(はいけい)を確(たし)かめやすい。

詳しく

基本(きほん)の考(かんが)え方(かた)

2つのことがらに相関(そうかん)があっても、片方(かたほう)がもう片方(かたほう)の原因(げんいん)になっているとは限(かぎ)らない。これを因果関係(いんがかんけい)と区別(くべつ)して考(かんが)える必要(ひつよう)がある。

相関(そうかん)の裏(うら)に、両方(りょうほう)に影響(えいきょう)する第3の要因(だいさんのよういん)が隠(かく)れていることがある。見(み)えている2つだけで原因(げんいん)を決(き)めつけないことが大切(たいせつ)だ。

質(しつ)的(てき)データ同士(どうし)の関係(かんけい)を調(しら)べるときは、件数(けんすう)を行(ぎょう)と列(れつ)に整理(せいり)したクロス集計(しゅうけい)表(ひょう)を使(つか)う。さらに別(べつ)の条件(じょうけん)で分(わ)けて比(くら)べることを層別(そうべつ)という。

例題(れいだい)

例題(れいだい):生徒(せいと)60人(にん)を調(しら)べたところ、朝食(ちょうしょく)を毎日(まいにち)食(た)べる40人(にん)のうち24人(にん)、食(た)べない20人(にん)のうち6人(にん)がテストで良(よ)い成績(せいせき)だった。クロス集計(しゅうけい)表(ひょう)で整理(せいり)しよう。

朝食(ちょうしょく)を毎日(まいにち)食(た)べる生徒(せいと)のうち良(よ)い成績(せいせき)の割合(わりあい)は2440=60\dfrac{24}{40}=\mathbf{60}%だ。食(た)べない生徒(せいと)では620=30\dfrac{6}{20}=\mathbf{30}%になる。朝食(ちょうしょく)と成績(せいせき)には相関(そうかん)があるように見(み)える。

しかし、朝食(ちょうしょく)を食(た)べる生徒(せいと)は早寝(はやね)早起(はやお)きなど生活(せいかつ)習慣(しゅうかん)全体(ぜんたい)が整(ととの)っている可能(かのう)性(せい)がある。この第3の要因(だいさんのよういん)が、朝食(ちょうしょく)と成績(せいせき)の両方(りょうほう)に影響(えいきょう)しているかもしれない。

朝食の有無と成績の良さを整理したクロス集計表Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

朝食(ちょうしょく)と成績(せいせき)の相関(そうかん)だけを見(み)て「朝食(ちょうしょく)を食(た)べれば成績(せいせき)が上(あ)がる」と決(き)めつけると、本当(ほんとう)の原因(げんいん)を見逃(みのが)すおそれがある。

第3の要因(だいさんのよういん)を疑(うたが)うときは、睡眠(すいみん)時間(じかん)など別(べつ)の条件(じょうけん)でデータを層別(そうべつ)し、同(おな)じ条件(じょうけん)の中(なか)でも朝食(ちょうしょく)と成績(せいせき)の関係(かんけい)が残(のこ)るかを確(たし)かめる。

このように、相関(そうかん)関係(かんけい)だけでは因果関係(いんがかんけい)を証明(しょうめい)できない。データの背景(はいけい)にある別(べつ)の要因(よういん)まで考(かんが)えて判断(はんだん)することが大切(たいせつ)だ。

生活習慣という第3の要因が両方に影響している可能性Asatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 42つのことがらに相関(そうかん)があるとき、必(かなら)ず言(い)えることはどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/math/correlation-and-causation/?from=print#quiz

  1. 2つのことがらに相関(そうかん)があるとき、必(かなら)ず言(い)えることはどれか。

    • ◯ まったく関係(かんけい)がない
    • ◯ 相関(そうかん)関係(かんけい)があるとは言(い)えるが、因果関係(いんがかんけい)があるとは言(い)えない
    • ◯ データが誤(あやま)っている
    • ◯ 片方(かたほう)が原因(げんいん)でもう片方(かたほう)が起(お)こる

    正解:相関関係があるとは言えるが、因果関係があるとは言えない
    相関(そうかん)があるとは言(い)えても、片方(かたほう)が原因(げんいん)でもう片方(かたほう)が起(お)こる因果関係(いんがかんけい)があるとは必(かなら)ずしも言(い)えない。

  2. 朝食(ちょうしょく)を毎日(まいにち)食(た)べる40人(にん)のうち24人(にん)が良(よ)い成績(せいせき)だった。その割合(わりあい)は何(なん)%か。

    答え:____________

    正解:60%
    良(よ)い成績(せいせき)の人数(にんずう)24人(にん)を、朝食(ちょうしょく)を毎日(まいにち)食(た)べる人数(にんずう)40人(にん)で割(わ)って100をかけると60%になる。

  3. 朝食(ちょうしょく)を食(た)べない20人(にん)のうち6人(にん)が良(よ)い成績(せいせき)だった。その割合(わりあい)は何(なん)%か。

    答え:____________

    正解:30%
    良(よ)い成績(せいせき)の人数(にんずう)6人(にん)を、朝食(ちょうしょく)を食(た)べない人数(にんずう)20人(にん)で割(わ)って100をかけると30%になる。

  4. 朝食(ちょうしょく)と成績(せいせき)の相関(そうかん)の背景(はいけい)にある可能(かのう)性(せい)が高(たか)い第3の要因(だいさんのよういん)はどれか。

    • ◯ 教室(きょうしつ)の温度(おんど)
    • ◯ 生活(せいかつ)習慣(しゅうかん)全体(ぜんたい)の規則正(きそくただ)しさ
    • ◯ 朝食(ちょうしょく)の値段(ねだん)
    • ◯ テストの難易(なんい)度(ど)

    正解:生活習慣全体の規則正しさ
    朝食(ちょうしょく)を毎日(まいにち)食(た)べる生徒(せいと)は、早寝(はやね)早起(はやお)きなど生活(せいかつ)習慣(しゅうかん)全体(ぜんたい)が整(ととの)っている可能(かのう)性(せい)がある。これが両方(りょうほう)に影響(えいきょう)する第3の要因(だいさんのよういん)になりうる。

単元のポイント

  • 相関(そうかん)関係(かんけい) 2つのことがらに、一方(いっぽう)が増(ふ)えると他方(たほう)も変化(へんか)する関係(かんけい)があること
  • 因果関係(いんがかんけい) 片方(かたほう)が原因(げんいん)となってもう片方(かたほう)が起(お)こる関係(かんけい)
  • 第3の要因(だいさんのよういん) 見(み)えている2つの両方(りょうほう)に影響(えいきょう)する別(べつ)の要因(よういん)
  • クロス集計(しゅうけい)表(ひょう) 質(しつ)的(てき)データ同士(どうし)の関係(かんけい)を行(ぎょう)と列(れつ)に整理(せいり)した表(ひょう)
  • 層別(そうべつ) 別(べつ)の条件(じょうけん)でデータを分(わ)けて比較(ひかく)すること
問題を解く
単元のポイント
  • 相関(そうかん)関係(かんけい) 2つのことがらに、一方(いっぽう)が増(ふ)えると他方(たほう)も変化(へんか)する関係(かんけい)があること
  • 因果関係(いんがかんけい) 片方(かたほう)が原因(げんいん)となってもう片方(かたほう)が起(お)こる関係(かんけい)
  • 第3の要因(だいさんのよういん) 見(み)えている2つの両方(りょうほう)に影響(えいきょう)する別(べつ)の要因(よういん)
  • クロス集計(しゅうけい)表(ひょう) 質(しつ)的(てき)データ同士(どうし)の関係(かんけい)を行(ぎょう)と列(れつ)に整理(せいり)した表(ひょう)
  • 層別(そうべつ) 別(べつ)の条件(じょうけん)でデータを分(わ)けて比較(ひかく)すること