ウィンドウ関数とは?初心者向け解説で学ぶデータ分析の第一歩共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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ウィンドウ関数とは?初心者向け解説で学ぶデータ分析の第一歩共起語・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。


ウィンドウ関数とは?

データ分析や SQL を使った集計作業でよく登場するのが「ウィンドウ関数」です。ウィンドウ関数とは、行の集合(窓)ごとに計算を行い、各行ごとに結果を返す関数のことを指します。通常の集約関数は全体の1つの値を返しますが、ウィンドウ関数は窓の中の各行に対して別々の値を出すことができる点が大きな特徴です。

例えると、会議の出席者リストを見ながら「各人のこれまでの発言回数の累計」や「担当者別のランキング」などを同時に知ることができる機能です。パーティション分割(PARTITION BY)と 並び順(ORDER BY)を組み合わせると、窓を複数に分けて独立して計算することができます。

基本的な仕組み

窓関数は OVER 句とセットで使います。OVER 句の中で PARTITION BY を使えば窓を分けられ、ORDER BY で窓内の並び順を決めます。窓の範囲は ROWS 範囲や RANGE 範囲で指定します。代表的な指定は次のとおりです。

able>構文の要点OVER 句を使い、PARTITION BY で窓を分け、ORDER BY で窓内の順序を決定します。よく使われる窓の範囲ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW など、窓の範囲を指定します。代表的な関数SUM, AVG, RANK, DENSE_RANK, ROW_NUMBER など、窓関数と組み合わせて使用します。ble>

実際の使い方の例を見てみましょう。次の SQL は、sales テーブルに対して、 salesperson ごとに日付の昇順で 累積売上額 を計算します。

SQL例:

SELECT date, salesperson, amount, SUM(amount) OVER (PARTITION BY salesperson ORDER BY date ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) AS running_total FROM sales;

実務での活用シーン

・各行に対して順位を知りたいとき ROW_NUMBER()RANK() を用います。

・全体の推移を追いたい場合は 累積移動平均 の計算に窓関数を使います。

注意点とコツ

窓関数は強力ですが、大きなデータに対しては計算量が増えるため、適切な窓の範囲やパーティションの設定が重要です。不要な PARTITION BY の乱用は避け、必要な場合だけ分割しましょう。

まとめ

ウィンドウ関数は、データの窓を意識して行ごとに値を算出する強力な道具です。基本を押さえておけば、ランキング、累積、移動平均など、日常の分析作業を格段に効率化できます。

補足表

機能順位付け、累積、移動平均など
代表的な関数ROW_NUMBER, RANK, DENSE_RANK, SUM, AVG
主なキーワードPARTITION BY, ORDER BY, OVER, ROWS, RANGE

用語の解説

とは、OVER 句で指定した範囲の行の集合を指します。窓の中の各行に対して関数の結果が計算され、表示されます。

パーティションはデータを小分けにする仕組みで、窓を分けて独立して計算します。

サンプルデータと解釈

仮の sales テーブルを用いた場合、running_total は各行の累積金額を表します。最初の数行は窓が小さく、後半は大きくなるにつれて累積も大きくなります。結果を理解するには、窓の範囲と分割の設定を追うことがコツです。


ウィンドウ関数の関連サジェスト解説

sql ウィンドウ関数 とは
sql ウィンドウ関数 とは、データを並べた範囲(ウィンドウ)ごとに、各行に対して集計や順位を計算できる関数のことです。OVER 句を使って、どの行を「ウィンドウ」に含めるかを指定します。従来の集計関数は GROUP BY によってデータをまとめてしまい、結果は行ごとに出ませんが、ウィンドウ関数は各行を保ったまま追加の計算結果を列として出す点が特徴です。基本的な使い方は、SELECT 文の中でウィンドウ関数の前に演算子を置き、OVER 句でウィンドウの範囲を指定します。例として、SQL 文は下のようになります:SELECT id, date, amount, SUM(amount) OVER (ORDER BY date ROWS BETWEEN UNBOUNDED PRECEDING AND CURRENT ROW) AS running_total FROM sales;また、PARTITION BY を使ってグループごとに計算することもできます。例:SUM(amount) OVER (PARTITION BY customer_id ORDER BY date) AS customer_runningよく使われる代表的なウィンドウ関数には、ROW_NUMBER()、RANK()、DENSE_RANK()、LAG()、LEAD() などがあります。ROW_NUMBER は行に番号を振り、LAG/LEAD は前後の行の値を参照します。これらは、データを「並べて」分析する場面で力を発揮します。

ウィンドウ関数の同意語

ウィンドウ関数
OVER句を使って窓(ウィンドウ)内の行を対象に計算を行う、分析用の関数の総称。窓内データを使って順位付け・移動平均・累積和などを算出します。
分析関数
OVER句を用いて窓を定義し、窓内の行を基準に集計・分析を行う関数群の総称。
アナリティック関数
Analytic Functionの日本語表記。分析関数と同じ意味で使われることがある呼称。
OVER句を使う関数
OVER句を用いて窓を定義し、窓内データを対象に分析・集計を行う関数群の総称。
ウィンドウ集計関数
窓(ウィンドウ)内のデータを対象にした集計を行う関数の総称。移動平均や累積和、ランキングなどが含まれます。
窓関数
窓関数はウィンドウ関数の別表現として使われることがありますが、文脈により意味が限定されることもある表現です。
ウィンドウ処理関数
窓を用いた処理・分析を行う関数群の総称。OVER句を使って窓を定義する機能を指します。
窓内集計関数
窓内のデータを基に集計を行う関数。主にウィンドウ関数の機能を指す表現です。
分析ウィンドウ関数
分析機能を持つ窓処理の関数。ウィンドウ関数と同義で用いられることがあります。

ウィンドウ関数の対義語・反対語

集約関数
複数の行を1つの値にまとめて返す関数。通常は GROUP BY と組み合わせて使い、グループ全体の値を1つ返します。ウィンドウ関数のように各行に対して個別の値を返さず、全体の集計値が中心です。例: SUM, AVG, MAX, MIN
集計関数
集約関数と同様の意味合いで使われることが多い語。データを1つの値へまとめて返す役割を持つ関数の総称。ウィンドウ機能は使わず、通常は GROUP BY と組み合わせて集計します。
スカラー関数
各行に対して1つの値を返す、いわば“行内完結”の関数。ウィンドウ関数が前後の行を参照して値を計算するのとは対照的に、個々の行で独立した結果を出します。
行単位関数
行ごとに結果を返す性質を持つ関数の総称。ウィンドウ関数のように過去や未来の行を参照して全体の文脈を作るのではなく、各行で完結します。
OVER句なし関数
ウィンドウ機能(OVER句)を使わず通常の関数として使う想定の表現。各行を独立して処理し、ウィンドウを跨いだ集計は行いません。

ウィンドウ関数の共起語

OVER句
ウィンドウ関数を適用する対象と範囲を定義する基本的な句。PARTITION BYやORDER BYと組み合わせて使います。
PARTITION BY句
ウィンドウ内をグループ分けする指示。各グループごとにウィンドウ関数を独立して計算します。
ORDER BY句
ウィンドウ内の行の並び順を指定します。多くの関数はこの順序に依存します。
ウィンドウフレーム
ウィンドウがどの範囲のデータを対象にするかを決める枠組み。ROWSやRANGEで定義します。
ROWS
ウィンドウフレームを行単位で指定する方法。前後の行数を含めてフレームを決めます。
RANGE
ウィンドウフレームを値の範囲で指定する方法。特定の値の範囲を基準に計算します。
ROW_NUMBER関数
各行に対して、連番の番号を割り当てる分析関数です。
RANK関数
同じ値には同じ順位を付け、次の順位はスキップされます(例: 1,1,3,4...)。
DENSE_RANK関数
同じ値に同じ順位を付けつつ、連番で順位を付与します(例: 1,1,2,3...)。
NTILE関数
ウィンドウ内を等しい枚数のグループに分割し、各行にグループ番号を返します。
LAG関数
現在の行の前の行の値を参照して取得します。
LEAD関数
現在の行の次の行の値を参照して取得します。
FIRST_VALUE関数
ウィンドウ内の最初の値を取得します。
LAST_VALUE関数
ウィンドウ内の最後の値を取得します。
NTH_VALUE関数
ウィンドウ内のn番目の値を取得します(nは定数や式で指定)。
CUME_DIST関数
ウィンドウ内の累積分布を返し、データが全体のどの位置かを示します。
PERCENT_RANK関数
ウィンドウ内の相対順位をパーセント表示で返します。
PERCENTILE_CONT関数
連続的なパーセンタイルの推定値を返します(補間あり)。
PERCENTILE_DISC関数
離散的なパーセンタイルの値を返します(補間なし)。
窓関数
ウィンドウ関数の別名として使われる日本語表現。意味は同じです。
分析関数
ウィンドウ関数の総称として使われることがある用語です。
集約関数
通常の集計を行う関数の総称。ウィンドウ関数は“分析関数”の一種として扱われます。
SQL標準
ウィンドウ関数はSQLの標準仕様として規定されており、DBMS間で共通の挙動を持ちます。

ウィンドウ関数の関連用語

ウィンドウ関数
データベースで、行をグループ化して1つの集計を出す代わりに、各行を取り巻く窓(ウィンドウ)内のデータを使って計算する関数の総称。集計だけでなく、行ごとの値を保ったまま、順位や累積値などを求められます。
OVER句
ウィンドウ関数を適用する窓の範囲や並び順を指定する構文。通常はこの句で PARTITION BY や ORDER BY、窓のフレームを決定します。
PARTITION BY
窓を複数のグループ(パーティション)に分け、各パーティションごとに独立した計算を行います。全体の集計ではなく、パーティションごとの結果を得るときに使います。
ORDER BY
窓内の行の並び順を定義します。順位関数や先頭/末尾の値を決める基準になります。
ウィンドウフレーム
窓の範囲(どの行を計算の対象とするかを決める枠)を指します。ROWS や RANGE で指定します。
ROWS BETWEEN ... AND ...
窓の範囲を行ベースの範囲として指定します。現在の行を基点に前後の数行を含めるなどが設定できます。
RANGE BETWEEN ... AND ...
窓の範囲を値ベースで指定します。ORDER BY で定義した順序の値の範囲を対象とします。
UNBOUNDED PRECEDING
窓の先頭を“未定義の前”として指定します。通常は最初の行を起点にする場合に使います。
UNBOUNDED FOLLOWING
窓の末尾を“未定義の後”として指定します。最後の行までを範囲に含めます。
CURRENT ROW
計算の対象となる現在の行を窓の中で中心にする指定です。
ROWS PRECEDING
現在の行より前の N 行を窓に含めます。N は数値で指定します。
ROWS FOLLOWING
現在の行より後の N 行を窓に含めます。N は数値で指定します。
FIRST_VALUE
窓内で最初の行の値を参照します。窓の先頭の値を取り出すのに使います。
LAST_VALUE
窓内で最後の行の値を参照します。窓の末尾の値を取り出すのに使います。
NTH_VALUE
窓内の n 番目の行の値を参照します。n は正の整数です。
LAG
現在の行より前の行の値を参照します。直前の行の値を取得したいときに便利です。
LEAD
現在の行より後の行の値を参照します。次の行の値を取得します。
CUME_DIST
窓内の値の累積分布を計算します。0 から 1 までの値で表されます。
PERCENT_RANK
窓内の値のパーセントランクを算出します。0 から 1 の範囲の値です。
RANK
窓内で値の順位を付けます。重複時は同順位、次の順位はスキップされることがあります。
DENSE_RANK
窓内で値の順位を付けます。重複しても次の順位は連番になります。
ROW_NUMBER
窓内の各行に一意の連番を付与します。
NTILE
窓内を等しいサイズのグループ(トピック)に分割し、各行にグループ番号を割り当てます。
アナリティック関数
分析関数とも呼ばれ、ウィンドウ関数を指す総称です。行ごとの計算と窓の定義を組み合わせます。
グループ化関数との違い
GROUP BY は行を1つの集計行にまとめますが、ウィンドウ関数は元の行を保ちつつ同じ窓の計算結果を付与します。

ウィンドウ関数のおすすめ参考サイト


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