統計的推論とは?初心者でもわかる基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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統計的推論とは?初心者でもわかる基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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岡田 康介

名前:岡田 康介(おかだ こうすけ) ニックネーム:コウ、または「こうちゃん」 年齢:28歳 性別:男性 職業:ブロガー(SEOやライフスタイル系を中心に活動) 居住地:東京都(都心のワンルームマンション) 出身地:千葉県船橋市 身長:175cm 血液型:O型 誕生日:1997年4月3日 趣味:カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書(自己啓発やエッセイ)、映画鑑賞、ガジェット収集 性格:ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日(平日)のタイムスケジュール 7:00 起床:軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン:近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食&SNSチェック:トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート:カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食:お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ:街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆&編集作業:帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食:自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック:Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間:Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝:明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。


統計的推論とは何か

統計的推論とはデータから結論を引き出す考え方です。現実の世界には測れない情報や誤差があるため、単純な観察だけでは決定的な答えを出せません。そこでデータを使って全体の傾向を推測します。

推論の基本は 母集団標本 という考え方です。母集団は調べたい全体のことを指し、標本はその中から取り出した一部のことを指します。これを基にして、 推定検定 などの方法で結論を導きます。

統計学には大きく二つの役割があります。まず 記述統計 は集めたデータをそのまま分かりやすく説明します。平均や中央値、分散などの指標を使います。一方の 統計的推論 は標本を使って母集団について結論を引き出します。

身近な例としてコインの例を考えましょう。公正なコインを100回投げて表が出たのが60回だったとします。この標本から母集団の一部を推測するのが 統計的推論 の役割です。もちろん100回というのは実験の限界です。推定には不確かさがつきものです。

推定 とは未知の量を数値として推測することです。例えば母集団の平均を知りたいとき、標本の平均を使って母集団の平均を推定します。推定値 はあくまで予測であり、必ずしも正確ではありません。

検定 は仮説が正しいかどうかをデータで判断する方法です。よく使われるのは仮説を立ててデータがそれと矛盾しないかを確かめる作業です。検定には p値 という指標が登場します。p値が小ささほど仮説がデータと矛盾している可能性が高いと考えられますが、解釈には注意が必要です。

信頼区間 は推定値の不確かさを表す道具です。例えば母集団の平均を推定するとき、信頼区間は「この区間の中に本当の平均がいる確率が高い」という意味になります。

able>用語意味母集団調べたい全体標本母集団の一部を観察したデータ推定未知の量をデータから予測すること検定仮説の正しさをデータで検証する方法信頼区間推定の不確かさを範囲で示すble>

このように統計的推論はデータに基づく判断を整える道具です。正確さを追求する一方で 不確かさを認める姿勢が大切です。日常生活や学習、研究にも活用できます。

実践のヒントとしては、データを集めるときに偏りを避けることが大切です。たとえば同じ条件のデータだけを集めると、結論が偏ることがあります。

また標本サイズが大きいほど推定は安定しますが、現実には時間や費用の制約があります。そのバランスを考えるのが現場のコツです。

表や用語の意味を整理することで、統計的推論の全体像がつかめるようになります。


統計的推論の同意語

統計推論
データから母集団の特性を結論づける、推論・判断を含む統計学の分野。
推測統計
標本データから母集団の特性を推測・判断する統計学の分野(inferential statisticsに相当)。
推測統計学
標本データを用いて母集団の特性を推測する統計学の分野。英語のInferential Statisticsに相当。
推論統計
データを元に母集団の特性を推測・判断する統計学の分野(推測統計と同義で用いられることが多い)。
統計的推定
母集団パラメータの値をデータから推定する手法・理論の総称。
推定統計学
推定を中心とした統計学の分野の呼称。

統計的推論の対義語・反対語

演繹推論
前提となる公理・定理から、データや確率に依存せずに結論を導く推論。前提が真なら結論は必然になるという性質を持つ。
論理推論
論理規則に従って結論を導く推論。統計的な不確実性を扱わず、結論の正当性は前提と規則の妥当性に依存する。
確定論的推論
データのばらつきや確率モデルに影響されず、情報が揃っていれば常に同じ結論になる推論。
決定論的推論
結果が完全に決定される推論。乱れや偶然性を含まない、決定論的な枠組みの推論。
データを用いない推論
データを根拠とせず、定義・公理・理論だけで結論を出す推論。統計手法を使わないアプローチ。
非統計的推論
統計的手法や確率モデルを使わず、論理・公理・理論に基づく推論。
理論推論
実測データよりも理論的枠組みやモデル・公理に基づいて結論を導く推論。現象の説明を理論的に行うアプローチ。

統計的推論の共起語

推定
未知の母集団パラメータを標本データから推定する統計的推論の中心的な作業。点推定と区間推定を含む。
点推定
母集団パラメータの値を一点で推定する方法。例: 標本平均、標本比率。
区間推定
パラメータの取り得る範囲を区間として推定する方法。信頼区間を用いることが多い。
信頼区間
一定の信頼度で真の母数が含まれるとされる区間。
母集団
研究の対象となる全体。全ての観測データの元になる集合。
標本
母集団から無作為に抽出したデータの集合。
母平均
母集団の平均値。未知の場合は推定する。
母比率
母集団の割合。例: 成功比率を推定する。
標本平均
標本データの平均値。点推定の代表例。
標本分散
標本データのばらつきを表す指標。母分散の推定にも使われる。
最尤推定
データが観測される尤度を最大化するパラメータを選ぶ推定法。
尤度
データが観測される確率の度合い。尤度が高いほどデータに適合する。
尤度関数
パラメータを変えたときのデータの尤もらしさを表す関数。
仮説検定
事前に定めた仮説がデータによって成り立つかを検証する方法。
有意水準
第一種の誤りを許容する確率の閾値。多くは0.05
p値
帰無仮説が正しいとしたときに、現在のデータより極端なデータが得られる確率。
t検定
母平均の差を検定する手法。小標本でよく使われる。
z検定
標準正規分布を用いた検定。大標本で用いられる。
カイ二乗検定
カテゴリデータの独立性や適合度を検定する方法。
ANOVA
複数の群の平均差を検定する方法。
回帰分析
説明変数と目的変数の関係をモデル化し推定する方法。
回帰推定
回帰モデルのパラメータを推定すること。
予測区間
新しい観測値が落ちる範囲を推定する区間。
予測
未知のデータを推定すること。
標本サイズ
データのサンプル数。大きさは推定の精度に影響する。
自由度
推定に利用できる独立情報の数。
標準誤差
推定量の分布の標準的なばらつき。
標準偏差
データのばらつきを表す基本指標。
母集団分布
母集団で起こり得るデータの分布。
標本分布
標本から得られるデータの分布。
正規分布
多くの統計手法の前提となる連続的な分布。
二項分布
成功・不成功の離散データの基本分布。
事前分布
ベイズ推論で用いる、事前のパラメータ分布。
事後分布
データを観測した後のパラメータの分布。
事後確率
パラメータがある値である確率(ベイズの考え方)。
ベイズ推論
事前分布とデータから事後分布を求め、推定・予測を行う方法。
情報量規準
モデル選択の際、適合度と複雑さをバランスさせる指標。
AIC
赤池情報量規準。モデルの複雑さと適合度を同時に評価する指標。
BIC
ベイズ情報量規準。データに対するモデルの妥当性を評価する指標。
検定力
偽陰性を減らす力。検定が真の差を検出する確率。
パワー分析
検定力を事前に評価・計画する分析。

統計的推論の関連用語

統計的推論
データから母集団について結論を導く方法全般。推定と検定を含む広い分野です。
母集団
研究対象となる全体の集合。例: 日本の全人口、ある工場の全製品など。
標本
母集団から無作為に取り出したデータの集まり。
標本分布
同じ手順で標本を多数取ったときの標本統計量の分布。推定の精度を決める基準になります。
母集団分布
母集団データが従う確率分布。正規分布やポアソン分布など。
点推定
未知の母集団パラメータに対してひとつの値を用いて推定する方法。
区間推定
母集団パラメータが取り得る範囲を区間として推定する方法。信頼区間とも呼ばれます。
最尤推定
観測データが最も確からしくなるパラメータを選ぶ推定法。
ベイズ推定
事前分布とデータから事後分布を作って推定する統計推定法。
事前分布
パラメータに対する事前の信念を確率として表した分布。
事後分布
データを取り入れた後のパラメータの確率分布。
最大事後確率推定
事後分布の最大値をとる推定法。MAP推定とも呼ばれます。
MAP推定
事後分布の最大値をとる推定法。
信頼区間
区間が母集団パラメータを含む確率を表す区間のこと。
有意水準
検定で偽陽性を許容する最大確率のこと。
p値
観測データが帰無仮説のもとで得られる確率。小さいほど帰無仮説を否定しやすい。
仮説検定
帰無仮説を棄却するかどうかを判断する手続き全般。
t検定
母平均の差を検定する手法。標本サイズが小さい場合に用いられることが多い。
z検定
標準偏差が既知または大標本で用いられる平均の検定。
F検定
分散比を用いてモデルや群の差を検定する手法。
カイ二乗検定
カテゴリデータの適合度や独立性を検定する手法。
ノンパラメトリック検定
分布形を仮定せずに差や位置の差を検定する方法。
Wilcoxon順位和検定
ノンパラメトリック検定の一つ、中央値の差を評価する。
Mann-Whitney U検定
二群の分布の差をノンパラメトリックに検定する。
推定量
推定に用いられる統計量そのもの。
不偏性
推定量の期待値が真のパラメータと等しくなる性質。
一貫性
標本サイズが大きくなると推定量がパラメータへ収束する性質。
効率性
同じ不偏性の条件下で分散が最小となる性質。
十分性
ある統計量がパラメータの全情報を含む性質。
Fisher情報
推定量の精度を決める情報量。
パラメトリック推定
分布形を仮定してパラメータを推定する方法。
ノンパラメトリック推定
分布形を仮定せず推定する方法。
中心極限定理
標本平均が大きな標本で正規分布に近づく基本定理。
大数の法則
標本平均が母平均に収束する基本原理。
漸近理論
標本サイズが十分大きいと推定量の性質が安定する理論。
ブートストラップ
データを再サンプリングして推定の信頼性を評価する方法。
クロスバリデーション
データを分割してモデルの汎化性能を評価する方法。
回帰分析
連続的な結果を予測するための関係性をモデル化する手法。
最小二乗法
誤差の二乗和を最小にする推定法、回帰でよく使われる。
因果推定
データから因果関係を推定すること。介入の効果を推定することが目的。
因果推論
因果関係を論じ、推定する統計的手法の総称。
層化抽出
母集団を層に分けて、その層ごとに標本を無作為に選ぶ方法。
無作為抽出
全ての要素が等しい確率で標本に選ばれる方法。
サンプルサイズ
集めた標本の人数。
効果量
差の大きさや関係の強さを示す指標。
偽陽性
真の帰無仮説を棄却してしまう誤り。第一種の誤差に相当。
偽陰性
偽の効果を見逃してしまう誤り。第二種の誤差に相当。
第一種の誤差
真の帰無仮説を棄却してしまう誤り(偽陽性)。
第二種の誤差
帰無仮説が偽であるのに棄却しない誤り(偽陰性)。
検定力分析
検定力を事前に評価・計算する分析。

統計的推論のおすすめ参考サイト


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