カテゴリー変数・とは?初心者が押さえる基本と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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カテゴリー変数・とは?初心者が押さえる基本と身近な例共起語・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。


カテゴリー変数・とは?初心者向けの基本解説

カテゴリー変数とはデータの値がさまざまな「分類」を表し 大きさの順序を持たない変数のことを指します 学校のテストデータやアンケートの回答など がこのカテゴリー変数の代表的な例です 数値の大きさで比べる必要はなく どのカテゴリに属するかが重要です

1. カテゴリー変数と数値変数の違い

まずは基本の違いを押さえましょう 数値変数はその値自体が数量を表し 大きさを比較できます 一方 カテゴリー変数はグループを表すだけで 大きさの比較は意味をもちません 例えば性別の男性と女性を比較しても その順序を意味づけることは通常ありません この点が点と点を結ぶ線が引かれているように見える数値変数と異なる点です

2. カテゴリー変数の種類

カテゴリー変数には主に nominal(名義尺度)ordinal(順序尺度) の二つがあります Nominal は順序がなく 等しいか異なるかだけを区別します 代表的な例は性別や血液型都道府県名などですOrdinal はカテゴリ間に順序が存在します 例えば評価レベルの低 中 高 や学力テストの級別などです

3. なぜカテゴリー変数を理解するのか

データ分析を行うとき カテゴリー変数をどう扱うかが結果に大きく影響します もし数値として扱ってしまうと本来の意味が崩れます 逆に適切に扱えばグルーピング 比較 集計が正しく行え 例えば性別別の平均値を比較することや 千人規模のデータでの傾向を見つけやすくなります

4. 実生活の例とエンコードの考え方

身近な例を挙げてみましょう 例1 性別 男性 女性 例2 血液型 A B AB O 例3 評価 低 中 高 これらはすべてカテゴリー変数です 解析ではこのまま使えないことが多く One hot encoding と呼ばれる方法 で各カテゴリをNumercialなダミー変数に変換します つまり性別を 0 と 1 の二つの列に変えるようなイメージです

5. データ分析での具体的な取り扱い

データ分析の現場ではプログラミング言語や表計算ソフトを使ってカテゴリー変数を処理します 一般的な手順は次のとおりです 1) カテゴリを整理して重複をなくす 2) 欠損値があれば補完する 3) One hot encoding などで数値データへ変換する 4) 変換後のデータを統計手法や機械学習アルゴリズムへ渡す これによりカテゴリごとの影響を正しく評価できます

表で見るカテゴリー変数の例とエンコード

名称特徴エンコード方法
性別男性 女性nominal 名義尺度One hot など
血液型A B AB OnominalOne hot など
評価低 中 高ordinal 順序尺度順序エンコード または One hot

重要なポイントを いくつか挙げておきます カテゴリー変数は数値としての大きさを比較するものではありません カテゴリは分類の名前そのものを表します ため分析時には適切なエンコードを選ぶことが成功の鍵です

最後に もしデータの中に未知のカテゴリが現れた場合の対処法も覚えておくと良いでしょう 新しいカテゴリが出てきたら そのカテゴリを新規に追加してエンコードを再計算するか あるいは既知のカテゴリに分類できるよう前処理を調整します このような柔軟性がデータ分析の現場では重要です

この解説を通じて カテゴリー変数とは何か どういう場面で使われるのか そしてどう扱えば良いのかの基本がつかめたはずです これを土台に 実際のデータ分析に挑戦していきましょう


カテゴリー変数の同意語

カテゴリー変数
データをカテゴリーに分けて表す変数。数値的な順序や大きさは意味せず、色や種類、性別などの区分を表します。
カテゴリカル変数
カテゴリーに分類される変数全般を指す用語。名義変数・順序変数を含み、数値演算には適していないことが多いです。
カテゴリ変数
カテゴリとして扱われる変数。名義変数・順序変数の総称として使われ、カテゴリ間の比較が中心になります。
名義変数
順序のないカテゴリだけで表される変数。例:性別、血液型、地域など。
名義尺度
名義変数を測る尺度で、カテゴリの区別のみを示し、順序や間隔は意味を持ちません。
順序変数
カテゴリ間に意味のある順序がある変数。例:評価ランク(低・中・高)、教育レベルなど。
順序尺度
順序変数を測る尺度。等間隔性は保証されないが、順序の大小が意味を持ちます。
質的変数
数値化されない属性を表す変数。色・種別・性別など、質的属性を扱います。
カテゴリデータ
カテゴリとして表現されるデータ。名義・順序のいずれかの変数が含まれることが多いです。
分類変数
データをカテゴリへ分類する目的の変数。属性を分けて分析する際に使われます。

カテゴリー変数の対義語・反対語

数値変数
値が数値として表現され、大小比較や算術演算が意味を持つ変数。例: 年齢、身長、気温などのデータ。
定量変数
量として定量的に測定・表現される変数。数値データで扱い、連続値や離散値を含むことがある。
量的変数
データを量として扱い、数値で表現される変数。統計分析で基本的に用いられるカテゴリの対義語。
連続変数
取り得る値が連続的で、任意の小数点以下の値を含む可能性がある変数。例: 身長、体重、時間。
離散変数
取り得る値が個別の整数など、離散的に区切られる変数。例: 人の人数、製品の個数。

カテゴリー変数の共起語

名義変数
カテゴリの名称だけを区別する変数。順序は意味を持たない(例: 性別、血液型)。
順序変数
カテゴリに明確な順序がある変数。例: 評価スケールの1-5段階、難易度レベル。
カテゴリカル変数
カテゴリを表すデータ型の総称。名義変数・順序変数を含むことが多い。
カテゴリカルデータ
カテゴリとして扱われるデータの総称。統計・機械学習で扱う対象。
水準
カテゴリが取り得る値の集合。別名:レベル、カテゴリの水準。
カテゴリ数
データに含まれる異なるカテゴリの総数。
名義変数の欠損値扱い
名義変数の欠損値をどう扱うかは前処理で検討する。
ダミー変数
カテゴリ変数を0/1の二値に分解して表現する変数。回帰などで使う。
ワンホットエンコーディング
各カテゴリを新しい二値列として表すエンコーディング。重複なしで分離表現。
ワンホット符号化
ワンホットエンコーディングと同義の表現。
ラベルエンコーディング
カテゴリを整数ラベルに置換するエンコーディング。順序を誤解させやすい点に注意。
順序エンコーディング
順序のあるカテゴリを適切に表すエンコーディング手法の総称。
ターゲットエンコーディング
カテゴリを目的変数の平均で置換するエンコーディング。過学習に注意
エンコーディング
カテゴリカルデータを数値データに変換する一連の手法の総称。
因子変数/ファクター変数
Rなどで用いられるカテゴリ型のデータ。レベルと呼ぶ水準を持つ。
欠損
カテゴリ変数の欠損値は特別なカテゴリとして扱うか、補完することが多い。
前処理
データ分析の前に行う準備作業。カテゴリ変数の処理も含む。
データ前処理
データの品質を整える一連の作業。カテゴリ変数のエンコーディングも対象。
クロス集計
カテゴリ間の関係を2つ以上の変数で表す表。頻度を比較するのに使う。
カテゴリ別集計
カテゴリごとに集計を行い、分布を確認する手法。
頻度分布
各カテゴリの出現頻度を数え、分布を把握する手法。
多重共線性
多くのダミー変数を扱うと説明変数間に相関が生じ、回帰が不安定になる問題
線形回帰
連続値を予測する基本モデル。カテゴリ変数はエンコーディングして入力する。
ロジスティック回帰
カテゴリ変数を含む2値予測モデル。エンコーディングが前提。
決定木/ランダムフォレスト/勾配ブースティング
カテゴリ変数を直接扱うモデル。適切なエンコーディングで性能が向上することも。
pd.get_dummies
Pythonのpandasでダミー変数を自動生成する関数。
OneHotEncoder
scikit-learnのワンホットエンコーダ。カテゴリを0/1の列に変換。
LabelEncoder
カテゴリを整数ラベルに変換するエンコーダ。主に前処理の第一段階で使われることがある。

カテゴリー変数の関連用語

カテゴリ変数
データの値がカテゴリを表す変数。数値ではなく、文字列や分類名で表現される。例: 性別、都道府県、商品カテゴリ。
名義変数
順序を持たないカテゴリ変数。カテゴリ間に大小関係はない。例: 国名、色名、ブランド名。
順序変数
カテゴリ間に明確な順序がある変数。例: 評価レベル(低・中・高)、教育レベル(小卒・中卒・高卒・大卒)など。
二値変数
取りうる値が2つだけのカテゴリ変数。例: 男性/女性、はい/いいえ、合格/不合格。
ダミー変数
カテゴリを0か1の二値で表す変換。機械学習の入力として使われる。
ワンホットエンコーディング
カテゴリ数分の二値変数を作り、それぞれの変数が1つのカテゴリを表す方法。全カテゴリを独立に扱える。
ラベルエンコーディング
カテゴリを整数で表すエンコーディング。順序関係が生じる場合があり、注意が必要。
カテゴリカルデータ
カテゴリを含むデータ全般。分析前には数値化が必要なケースが多い。
エンコーディング
カテゴリ変数を数値データへ変換する処理の総称。例: ワンホット、ラベルエンコーディング、エンベディング。
カーディナリティ
カテゴリの種類数(ユニークな値の数)を指す。高いと前処理・モデル選択が難しくなることがある。
エンベディング
高基数のカテゴリを低次元の連続ベクトルへ変換する手法。主に深層学習や推奨システムで用いられる。
カテゴリの階層
階層的につながるカテゴリ構造。例: 大分類→中分類→小分類など。階層情報を活かしたエンコーディングもある。

カテゴリー変数のおすすめ参考サイト


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