第7章 追加の例題と練習
Extra Examples and Practice (Chapter 7)
本の第7章「平均・中央値・ばらつき」の追加です。この章の数字は、すべて教材用の仮例です。答えは、「答えを見る」をおすと出ます。
1. 追加例題
追加例題7-A 7日間の来店客数の平均は、1日54人でした。7日間の合計は何人ですか。
- 求めるもの:7日間の合計(人)
- 図:平均を求める式を変形します。平均と個数が分かっています。
- 言葉の式:合計 = 平均 × 個数
- 数値例:1日54人 × 7日 = 378人
- 記号:合計 = m × n(m は54、n は7)
- 答え:378人
度数分布表とヒストグラム(追加例題7-B)
ばらつき(variability)は、データの散らばりの大きさです。データを区間に分けて数えると、ばらつきが見えます。
度数分布表(frequency distribution table)は、データを階級に分けて、それぞれの階級の度数を示した表です。階級(class interval)は、データを分けるときの、一つ一つの区間です。例:200人以上220人未満。度数(frequency)は、階級に入るデータの個数です。
ヒストグラム(histogram)は、度数分布表を、棒で表したグラフです。階級の幅を同じにして、横軸に階級、縦軸に度数を取り、棒をくっつけて並べます。範囲(range)は、データの最大の値から、最小の値を引いた値です。
ことばの箱 「200人以上220人未満の日が3日です」:階級と度数を言う言い方です。「220人以上」は220人を含みます。「220人未満」は220人を含みません。
追加例題7-B 次の表は、コンビニの30日間の来店客数です。20人ごとに階級を分けて、度数分布表を作りましょう。
表 1日の来店客数(仮例・人。各行の左から、日の順)
| 日 | 1番目 | 2番目 | 3番目 | 4番目 | 5番目 | 6番目 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1〜6日 | 244 | 261 | 245 | 243 | 230 | 245 |
| 7〜12日 | 274 | 259 | 273 | 255 | 259 | 254 |
| 13〜18日 | 213 | 269 | 261 | 261 | 213 | 212 |
| 19〜24日 | 230 | 240 | 257 | 249 | 261 | 236 |
| 25〜30日 | 257 | 259 | 235 | 288 | 262 | 276 |
- 求めるもの:度数分布表(200人以上300人未満を、20人ごと)
- 図:表の数字を、階級に分けて数えます。結果はヒストグラムにします。
- 言葉の式:度数 = その階級に入る日の数
- 数値例:階級ごとに数えると、次の表になります。
| 階級(人) | 200以上220未満 | 220以上240未満 | 240以上260未満 | 260以上280未満 | 280以上300未満 | 合計 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 度数(日) | 3 | 4 | 13 | 9 | 1 | 30 |
- 答え:度数は、3、4、13、9、1です。合計は30日です。範囲は、最大288人から最小212人を引いて、288 − 212 = 76で、76人です。
図 来店客数のヒストグラム(仮例)
小さい順に並べた数(中央値)
表 小さい順に並べた数(仮例)
| 組 | 小さい順に並べた数 | まん中 |
|---|---|---|
| (1) 7個 | 3、4、5、6、7、8、9 | 4番目の6 |
| (2) 6個 | 9、11、12、14、15、20 | 3番目と4番目の12、14 |
個数が奇数のときは、ちょうどまん中の一つが中央値です。個数が偶数のときは、まん中の二つの平均が中央値です。(2) は (12 + 14) ÷ 2 = 13で、13です。
2. 相関についての補足
2-1. 相関なしの散布図
気温と新聞の販売部数の散布図です。点はばらばらで、直線的な傾向がほとんど見られません。「相関なし」は、この意味で使います。
図 気温と新聞の販売部数(仮例・相関なし)
気温は16、18、20、23、25、27、30、32℃で、販売部数は31、28、34、29、33、27、32、30(部)です。相関係数は約−0.05です。
2-2. 相関係数
相関の強さを表す数に、相関係数があります。−1から1の間の数です。1に近いほど強い正の相関、−1に近いほど強い負の相関、0に近いほど直線的な傾向が弱いことを表します。この本では手で計算せず、表計算の関数で求めます。使い方は、「操作の手順」の「平均・中央値・ばらつき・相関」のページにあります。
2-3. 相関と原因
気温が高い日は、飲み物も、アイスクリーム(ice cream)も売れます。飲み物とアイスクリームの売上には、相関があります。でも、飲み物が増えたから、アイスクリームが増えたのではありません。暑さが、両方を増やしている可能性があります。
報告では、相関と原因を分けて、「相関があります。原因かどうかは、調べる必要があります」と言います。
3. 追加問題
- 【計】A店は客数120人で客単価500円、B店は客数80人で客単価750円です。二つの店を合わせた客単価は何円ですか。
- 【計】8日間の来店客数は、210、205、198、215、202、208、212、410(人)でした。平均と中央値を求めましょう。ふつうの日の人数を伝えるときは、どちらを使いますか。
- 【計】4日間の販売数は、24個、30個、27個、31個でした。平均は何個ですか。
- 【計】10人の待ち時間(分)は、12、25、31、18、27、33、22、38、15、29です。20以上30未満の度数は何人ですか。
- 【計】4人の待ち時間は、2、4、6、8分でした。標準偏差を、小数第2位まで求めましょう。平均は5分です。
- 【計】気温が16、18、20、23、25、27、30、32℃の日の、あたたかい飲み物の売上を調べました。売上は、70、63、55、47、40、31、22、18本でした。(1) 散布図の点は、右上がり・右下がり・ばらばらのどれに並びますか。(2) 相関の種類を答えましょう。(3) 気温が原因で売上が減ったと言えますか。
- 【日】「相関があっても、原因とは言えない」ことを、自分で考えた例を使って、説明しましょう。
追加問題の答えを見る
- 600円です。1人500円 × 120人 = 60,000円、1人750円 × 80人 = 60,000円、(60,000円 + 60,000円) ÷ 200人 = 1人600円 です。単純な平均 (500 + 750) ÷ 2 = 625 は、客数のちがいを無視するので、誤りです。
- 平均232.5人、中央値209人です。ふつうの日の人数は、中央値の209人を使います。合計は1,860人で、1,860 ÷ 8 = 232.5 です。小さい順の4番目と5番目は208と210で、(208 + 210) ÷ 2 = 209 です。410人の日が外れ値で、平均を引き上げているためです。
- 28.0個です。(24 + 30 + 27 + 31) ÷ 4 = 28 です。合計は112個です。
- 4人です。20以上30未満は、25、27、22、29の4人です。30は含みません。
- 2.24分です。差は −3、−1、1、3。2乗は 9、1、1、9で、合計20。分散は 20 ÷ 4 = 5、標準偏差は √5 ≒ 2.24 です。
- 右下がり。(2) 負の相関です(気温が上がるほど、あたたかい飲み物の売上が減る。相関係数は約−1.00で、くわしくは−0.998…)。(3) 言えません。散布図と相関は、関係の形を読むもので、原因を決めるものではありません。
- 答えの例:「アイスクリームと日焼け止めは、夏にどちらも売れます。相関はありますが、アイスクリームが日焼け止めを増やしたのではありません。夏の暑さという別の理由があるからです。」説明に入っていてほしいこと:二つが同時に増える(または減る)例、別の理由がありうること、「相関があります。原因かどうかは、調べる必要があります」の意味です。