2013-12-20

統計量の確率分布

標本平均、標本分散などの統計量の、確率分布の平均と分散について説明しました。

2013-12-19

データの集計

最初に、前回の練習問題「九九の表」の説明をします。

For文を使った足し算

1から10までの数の合計を計算しましょう。
cells(1,1)=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10
と書いても計算できますが、これでは「1から100までの数の合計を計算しなさい」と言われた時に大変です。
同じような作業の繰り返しはパソコンに任せましょう。

sub 足し算()
wa=0
for j=1 to 10
  wa=wa+j
next j
cells(1,1)=wa
end sub

と書いて実行すると、cells(1,1)に1から10までの数の合計が計算されます。
理由は、まず最初にwa=0にしておいて
wa=wa+1 (この時点でwaは1)
wa=wa+2 (この時点でwaは1+2)
wa=wa+3 (この時点でwaは1+2+3)
wa=wa+4 (この時点でwaは1+2+3+4)
wa=wa+5 (この時点でwaは1+2+3+4+5)
wa=wa+6 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6)
wa=wa+7 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7)
wa=wa+8 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7+8)
wa=wa+9 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7+8+9)
wa=wa+10(この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7+8+9+10)
となるからです。

練習:1から100までの数の合計を計算しなさい。

For文を使った足し算

実際のデータの足し算をしてみましょう。
以前と同じデータを使います。
生徒身長座高
115988
215084
315786
415381
515883
615285
715583
815783
914576
1015885
1116185
1215083
1314879
1415484
1515485
1615985
1714983
1815586
1915384
2016088
出典

これをA1セルから貼り付けます。
すると20人の身長はB2からB21、つまりCells(2,2)からCells(21,2)にあります。
このままでは番号が分かりづらいので、x(1), x(2),...,x(20)という変数を用意して、そこへ代入します。

sub 身長と座高()
dim x(20)
for j=1 to 20
  x(j)=cells(j+1,2)
next j
end sub

ここまででは身長のデータを配列x(1), x(2),...,x(20)に読み込んで終わりです。
練習:20人の身長の合計を計算して、一行あけたcells(23,2)に代入するようにマクロを書き足しなさい。
sub 身長と座高()
dim x(20)
for j=1 to 20
  x(j)=cells(j+1,2)
next j
ここに身長の合計を変数 wa に代入するマクロを書く
cells(23,1)="合計"
cells(23,2)=wa
end sub

合計を計算したら続けて平均も計算できます。
変数名に漢字を使うこともできます。

sub 身長と座高()
dim x(20)
for j=1 to 20
  x(j)=cells(j+1,2)
next j
ここに身長の合計を変数 wa に代入するマクロを書く
cells(23,1)="合計"
cells(23,2)=wa
身長の平均=wa/20 cells(24,1)="平均"
cells(24,2)=身長の平均
end sub

"平均"のように " " で囲むと 平均 という文字が表示され、囲まないと 身長の平均 という変数に代入された値が表示されます。

While文を使って個数を数える

今回は20人のデータでしたが、一つのマクロを複数のデータに対して用いる場合は、データによって人数が一定とは限りません。
そのような場合のために、マクロの最初で人数を数えましょう。

数える操作は何回繰り返すかが分かっておらず、上から順に見ていって最後に到達するまで繰り返します。
このように、条件を指定して繰り返すにはWhile文を使います。

Do While 条件
 この部分が繰り返される
Loop

先ほどのマクロのEnd Subより後に、次のマクロを書いてみてください。

Sub 数える()
j = 1
Do While Cells(j + 1, 2) <> ""
  j = j + 1
Loop
人数=j
MsgBox (人数)
End Sub

最後のMsgBox(人数)は、人数という変数の値を表示するマクロです。
Cells(j+1,2)が空っぽではない間は繰り返す、という意味です。
正しく数えられましたか?ずれていた場合はその理由を考えましょう。

配列の大きさを変更する。

人数が分かったので配列を用意するときに

Dim x(人数)

と書きたいのですが、これではエラーになります。
配列を用意するときの(括弧)の中に変数を書くことは出来ません。
マクロの途中で配列の大きさを変えるには、まず最初に

Dim x()

のように(括弧)の中に何も書かずに
人数を数えた後で

ReDim x(人数)

と書きます。

練習

先ほど作ったマクロを、最初から20人に限らず、マクロの中で人数を数えて配列を用意して計算するように改造してください。

2013-12-17

回帰係数の検定

温暖化しているか否かの検定をしました。

気象データ繋がりで、講義とは関係ないですが
ブライトバンド総論
雨雲レーダーに映る円形の雨雲は、実際に円形に雨が降っているわけではないそうです。
詳しいメカニズムはこのリンク先にありますが、円形の中心にレーダーがあるそうです。

2013-12-13

期待値

確率分布の期待値、分散の定義と定理を説明しました。

2013-12-12

Excelのマクロ

HTMLの課題

自分でテーマを決めて、ホームページを作ってください。 内容は何でもいいですが、例えばパワーポイントの課題と同じテーマを使えば内容を新たに考える手間が省けます。
条件は

  1. 少なくともindex.htm, link.htm, index1.htm の3つのファイルを作って下さい。index2.htmなどもっと作っても構いません。
    index.htmは http://www.edu.cc.okayama-u.ac.jp/[公開DIR名]/ と指定すれば他の人からも読むことが出来ます。それ以外のページは、例えばlink.htmだったら http://www.edu.cc.okayama-u.ac.jp/[公開DIR名]/link.htm と指定すれば読むことが出来ます。
  2. index.htmからはlink.htm, index1.htmへのリンクを作り、link.htm, index1.htmからindex.htmに戻るリンクを作って下さい。
  3. link.htmには他のサイト(友達、僕、岡山大学、外部などどこでもいいです)へのリンクを作って下さい。
  4. 画像を貼る
  5. 色をつける。文字の色でも背景の色でもいいです。
  6. 練習問題2の表を入れる。この表を入れておけば、もっと別の表を入れても構いません。
  7. 岡山駅から、どこか行ってみたい場所への経路を示す地図を入れてください。
    但し、自宅や友人宅など、個人的な場所は駄目です。このページは学内の誰からも見ることが出来ますから。
以上を満たすページを作って、それを他の人が見るためのアドレス http://www.edu.cc.okayama-u.ac.jp/[公開DIR名]/ をメールで送ってください。


Excelの自動処理

Excelで多くのデータを処理していると、同じような操作の繰り返しで面倒になります。
エクセルは、プログラムを書くことで処理を自動化出来ます。
プログラムのことを、マクロとも呼びます。

準備

最初に一度だけやっておくことがあります。
エクセルのファイルからオプションを選びます。

左側で「リボンのユーザー設定」を選んで、右側の「開発」にチェックをつけます。

すると「開発」タブが表示されるので、「マクロのセキュリティ」をクリックします。

すべてのマクロを有効にする(推奨しません。危険なコードが実行される可能性があります)をクリックします。
ここで警告されたように自分で作ったプログラムだけでなく、他の人が作った危険なプログラムも実行できるようになってしまいます。
インターネットからダウンロードしたエクセルファイルを開くときには「警告を表示してすべてのマクロを無効にする」を選んでください。

これで準備は終わりです。

マクロでどんなことが出来るか?

マクロを使うとどんなことが出来るか確かめるために、開発タブの「マクロの記録」をクリックします。

名前は何でもいいのでこのままOKをクリックします。

セルに1,2,3,4,5を入力して、記録終了をクリックします。

ここで、先ほど入力した1,2,3,4,5を全部消してから、「マクロ」をクリックします。

どのマクロを実行するか聞かれるので、そのまま「実行」をクリックします。

すると先ほど入力した1,2,3,4,5が再び入力されます。

このように、マクロを使うと、エクセルの操作を自動化出来ます。
どんな仕組みになっているか見てみましょう。
開発タブのVisual Basicをクリックします。

左側の、標準モジュールの中のModule 1をクリックすると、エクセルが記録したマクロが表示されます。

これが先ほど行った、1,2,3,4,5を縦に順に記録する操作をプログラムに書いたものです。
これから、このプログラムの書き方を勉強しましょう。

自分で書いてみる

新規に書くために、Excelを保存せずに終了させて、もう一度立ち上げてください。
「開発」タブから「Visual Basic」を起動します。

「挿入」から「標準モジュール」を選びます。

するとマクロを書くための場所が開きます。

ここに
sub 練習
とだけ書いてEnterを押します。すると
Sub 練習()

End Sub
となります。

このSub 練習()とEnd Subの間に自分でマクロを書きます。

cells(1,1)=1
と書いて、その上の右向きの三角形をクリックします。

するとエクセルの、上から1行目、左から1列目のセルに1と入力されています。
等号は、左辺を右辺と等しくするという意味で、右側の1を左側のCells(1, 1)に代入します。

さらにCells(1,1)=1とEnd Subの間に
cells(2,1)=2
cells(3,1)=3
cells(1,2)=-2
cells(1,3)=-3
と書いて実行して、cellsの二つの添え字がエクセルの縦と横のどちらに対応しているか確かめてください。

For文

Cells(1, 1) = 1
Cells(2, 1) = 2
Cells(3, 1) = 3
Cells(4, 1) = 4
Cells(5, 1) = 5
Cells(6, 1) = 6
Cells(7, 1) = 7
Cells(8, 1) = 8
Cells(9, 1) = 9
Cells(10, 1) = 10
と書くのは大変です。このような似ている処理を繰り返すために
For j = 1 To 10
  Cells(j, 1) = j
Next j
と書くことが出来ます。

練習問題

次の九九の表を作るマクロを書いてください。但し掛け算はセルに入力するときと同じく * です。

保存するときの注意

名前を付けて保存から、必ず「Excelマクロ有効ブック(*.xlsm)」を選んでください。Excelブック(*.xlsx)だとマクロが保存されません。

For文を使った足し算

1から10までの数の合計を計算しましょう。
cells(1,1)=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10
と書いても計算できますが、これでは「1から100までの数の合計を計算しなさい」と言われた時に大変です。
同じような作業の繰り返しはパソコンに任せましょう。

sub 足し算()
wa=0
for j=1 to 10
  wa=wa+j
next j
cells(1,1)=wa
end sub

と書いて実行すると、cells(1,1)に1から10までの数の合計が計算されます。
理由は、まず最初にwa=0にしておいて
wa=wa+1 (この時点でwaは1)
wa=wa+2 (この時点でwaは1+2)
wa=wa+3 (この時点でwaは1+2+3)
wa=wa+4 (この時点でwaは1+2+3+4)
wa=wa+5 (この時点でwaは1+2+3+4+5)
wa=wa+6 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6)
wa=wa+7 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7)
wa=wa+8 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7+8)
wa=wa+9 (この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7+8+9)
wa=wa+10(この時点でwaは1+2+3+4+5+6+7+8+9+10)
となるからです。

練習:1から100までの数の合計を計算しなさい。

2013-12-10

2013-12-06

2013-12-05

HTMLへのコードの貼り付け

google mapとコードの貼り付け

google mapで岡山大学を検索して、岡山駅からの経路を調べましょう。
そしてその経路を自分のホームページに貼りましょう。
google mapを開きます。

岡山大学を検索します。

「ルート・乗換案内」をクリックして出発地点に「岡山駅」を入力します。

時間にも依りますが、法界院駅までJRを使う経路か、徒歩の経路が表示されます。

上の車のマークを押せば自動車の経路、列車のマークを押せば主に列車を利用する経路、歩くマークを押すと全部歩く経路が表示されます。

「ルート・乗り換え案内」「マイプレイス」の左の∞をクリックすると、このページを表示するためのリンクが表示されます。

ウェブサイトへの地図埋め込み用HTMLコードをコピーして、自分のホームページの本文に貼り付けてください。

ホームページ作りに関してはまだまだ沢山の項目があります。興味がある人は解説サイトなどを見てください。但し、沢山の項目を駆使するより、配置、配色を工夫する方が見やすいページになります。

2013-12-03

季節成分

季節成分の推定方法を説明しました。

講義の後、一宮高校へ行った時に教えてもらいました。関数グラフソフトGRAPES

朝、雲一つない空を飛行機が飛んでいました。

樹が茶色っぽいのは紅葉ではなくgoogleが勝手に写真の色を変えたのです。
google+の設定で勝手に補正されないように出来ました。

2013-11-29

主な確率分布

主な離散型分布と、連続型分布の中の指数分布を説明しました。

2013-11-28

リンクと表

リンク

他のページへのリンクを張るには、例えば、岡山大学のホームページhttp://www.okayama-u.ac.jp/にリンクを張るには
<A HREF="http://www.okayama-u.ac.jp/">岡山大学</A>
と書きます。
自分のサイトに複数のページを作ってリンクを張る場合は、例えばindex2.htmというページを作ってそこに行くには
<A HREF="index2.htm">2枚目のページ</A>
と書きます。

ホームページでは表を使うことが多いです。 このような
ABC
244
2-1-6
23-2
Sheet1
良く見かける表だけでなく、様々な文字や画像を並べるときも使えます。例えば

銀杏並木が美しい
岡山大学へようこそ
春は桜が美しい
環境理工学部全景

のようにレイアウトも、実は表を使って

銀杏並木が美しい
岡山大学へようこそ
春は桜が美しい
環境理工学部全景
のように並べておいて、内側の表の罫線を表示させず、一方外側の表は枠として表示させることで実現しています。
そこで表の作り方を勉強しましょう。メモ帳で

<HTML>
<HEAD>
<TITLE>
表の練習
</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
ここに表を書きます。
</BODY>
</HTML>

という内容のファイルを作って、index2.htmというファイル名で保存して下さい。ここに表を書いていきましょう。
最も基本的な表の形は

<TABLE>
<TBODY>
<TR><TD>左上 </TD><TD>右上 </TD></TR>
<TR><TD>左下 </TD><TD>右下 </TD></TR>
</TBODY>
</TABLE>
です。この通りに入力すると

左上 右上
左下 右下
になります。順を追って説明します。

HTMLでは<命令>と</命令>がペアで使われるのでしたよね。
表では<TABLE>と</TABLE>がペアとなって、表の始まり、表の終わり、を表します。
表では<TBODY>と</TBODY>がペアとなって、表の本文の始まり、表の本文の終わり、を表します。
そして表の中では<TR>と</TR>がペアとなって、行の始まり、行の終わり、を表します。
最後に、各行の中では<TD>と</TD>がペアとなって、セルの始まり、セルの終わり、を表します。

練習問題1

:次の表を作ってください。

左上 中上 右上
左中 中中 右中
左下 中下 右下

<TABLE>を<TABLE border="1">に書き換えると、表の境界線が表示されます。

表に関するいくつかの補足

  • 表の見出のために太文字にするには<TD> </TD>の代わりに<TH> </TH>と書きます。
  • 複数のセルを横に繋げて表示するには<TD colspan="2">中身</TD>のように書きます。これで二つのセルが横に繋がります。
  • 縦に繋げて表示するには<TD rowspan="2">中身</TD>のように書きます。
  • セルの中央に文字を表示するには<TD>を<TD align="center">に、右に表示するには<TD>を<TD align="right">に書き直します。
  • セルの上のほうに表示するには<TD valign="top">, 中央なら<TD valign="middle">, 下のほうなら<TD valign="bottom">です。
  • 文字に色を付けたいときは<FONT COLOR="red">赤い文字</FONT>と書いてください。 大きさを変えるなら<FONT SIZE=大きさ>です。例えば<FONT COLOR="green" size="7">大きな緑の文字</FONT>のように、両方同時に指定することも出来ます。
    詳しくは<FONT> を見てください。
  • 色の名前は、色の名前を見てください。
  • bgcolor="色の名前"という方法で表の塗りつぶしが出来ます。<TABLE bgcolor="red">とか<TR bgcolor="green">とか<TD bgcolor="blue">を試してみてください。どこに色がつきましたか?

練習問題2

以前使った中国地方の県別人口データを次の表のように書いてください。
県別人口性別
県名鳥取294321
島根368402
岡山9391014
広島13981484
山口734817

図書館の工事ももうすぐ完了します。

2013-11-26

気温データの解析

前回までの方法で用意したデータを使って、気温データの解析を始めます。

今日の講義で使うデータを用意しておきました。

すっかり落葉しました。

2013-11-22

確率分布

今日のキーワード:確率変数、確率分布、確率関数、密度関数、分布関数

講義に行く途中、やたら太った猫を見かけました。

2013-11-21

ホームページ作成

ホームページを作ってみましょう。

準備

この実習室で公開する方法は利用の手引き7.2 WWW サーバの利用についてに書かれています。この中で出てくる統合認証管理システムのアドレスは利用の手引き8.1リンク集に書かれています。
準備に関して詳しいことは皆さんの操作を見ながら説明します。
準備として行うことは、自分のホームページを公開するときのアドレスを決めることです。
http://www.edu.cc.okayama-u.ac.jp/[公開DIR名]/
という形式で公開されますので、[公開DIR名]の部分を自分で決めてください。

何にするか考えたら、教育 WWW 公開 DIR 設定手順書(学生用)を見て公開DIRを設定した後、配信処理をしてください。
そして http://www.edu.cc.okayama-u.ac.jp/[公開DIR名]/ をInternet Explorerで見てください。

はじめに

ホームページの原稿は、HTMLという言語で書かれています。
メモ帳を使って

<FONT COLOR="red">こんにちは</FONT>こんばんわ

と書いてください。このとき、<FONT COLOR="red">などは仮名漢字変換をOFFにして入力してください。そして「名前を付けて保存」でhello.htmという名前でW:ドライブに保存してください。保存したら、W:ドライブを開いて、hello.htmというファイルをダブルクリックしてください。
こんにちは、という文字が赤く表示され、こんばんわ、という文字は黒く表示された筈です。そして<FONT COLOR="red">などは表示されていないでしょう。

< >で挟まれた部分は、実際には表示されず、表示を飾る命令になります。
<FONT COLOR="red">は文字を赤くしなさい、という命令、そして</FONT>は文字に関する命令おわり、という意味です。このように、HTML言語では<命令>と</命令>がペアで使われます。

基本

では、本格的にホームページの原稿を作ってみましょう。基本的なHTMLファイルは

<HTML>
<HEAD>
<TITLE>
タイトル
</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
本文
</BODY>
</HTML>

です。これをindex.htmというファイル名で保存してから、InternetExplorerで

http://www.edu.cc.okayama-u.ac.jp/[公開DIR名]/

を見てください。先ほど書いたファイルの内容が表示されたはずです。
先ほど書いたファイルの説明をします。

<HTML>  ←ここからHTMLファイルが始まります。
<HEAD>  ←ここから前書きが始まります。
<TITLE>  ←ここからタイトルが始まります。
タイトル     ←ホームページのタイトルです。自由に書き換えてください。
</TITLE>  ←ここまでがタイトルです。
</HEAD>  ←ここまでが前書きです。
<BODY>  ←ここから本文が始まります。
本文      ←ホームページの本文です。自由に書き換えてください。
</BODY>  ←ここまでが本文です。
</HTML>  ←ここまでがHTMLファイルです。

これだけでは本文が物足りないので、色々飾りましょう。沢山のコマンドがありますが、この講義ではその中の一部だけを紹介します。全部のコマンドは HTMLタグリファレンスを見てください。

  • 改行は<BR>、段落は<P>です。
  • 本文全体の色を決めるには、<BODY TEXT=文字の色 BGCOLOR=背景の色>と書きます。例えば<BODY TEXT="white" BGCOLOR="black">のように。
    詳しくは <BODY>を見てください。
  • 一部分の文字の色を変えるには、上の例のように<FONT COLOR=文字の色>と書きます。大きさを変えるなら<FONT SIZE=大きさ>です。例えば<FONT COLOR="green" size="7">大きな緑の文字</FONT>のように、両方同時に指定することも出来ます。
    詳しくは<FONT> を見てください。
  • 色の名前は、色の名前を見てください。
  • 画像を貼り付けるには、例えば、http://www.okayama-u.ac.jp/jp/img/topss_01.jpgを皆さんのホームページに貼るには
    <IMG SRC="http://www.okayama-u.ac.jp/jp/img/topss_01.jpg">と書きます。画像のアドレスは、画像にマウスを合わせて右クリックして「プロパティ」を見ます。デジカメの画像をW:ドライブに保存して使うことも出来ます。
    詳しくは <IMG>を見てください。

  • 他のページへのリンクを張るには、例えば、岡山大学のホームページhttp://www.okayama-u.ac.jp/にリンクを張るには
    <A HREF="http://www.okayama-u.ac.jp/">岡山大学</A>と書きます。
    詳しくは<A>を見てください。

すっかり紅葉しました。

2013-11-08

パソコン実習

講義では数式を使って説明しましたが、実際に何十個もの数値の計算をするのは大変です。
面倒な計算はパソコンにやってもらいましょう。

準備

左上のファイルからオプションを選びます。

アドインを選んで下の設定を押します。

ソルバーアドインと分析ツールにチェックを付けます。

データ

皆さんが持っている教科書のデータを、一つ一つ入力していると時間がかかりますので、あらかじめ書いておきました。
例1.1例1.2例1.6
120
106
112
168
120
140
160
160
116
118
104
172
130
124
134
142
112
112
110
120
134
136
138
144
120
120
160
108
140
98
142
130
138
126
108
120
136
118
118
122
128
124
110
134
116
138
116
158
106
166
118
158
124
124
110
166
132
126
122
132
4
5
5
6
6
8
8
8
8
8
9
9
10
10
11
11
11
11
12
12
13
13
15
16
16
16
17
18
20
20
生徒身長座高
115988
215084
315786
415381
515883
615285
715583
815783
914576
1015885
1116185
1215083
1314879
1415484
1515485
1615985
1714983
1815586
1915384
2016088
出典

ヒストグラム

例1のデータのヒストグラムを書きましょう。
例1のデータをエクセルのA列にコピーしてください。

講義で説明したように、95~105, 105~115,...,165~175の区間に分けます。
区間の境界となる105,115,...,165をC列に書きます。

データからデータ分析を選びます。

データ分析からヒストグラムを選びます。

入力範囲欄に観測値を入力したセルを、データ区間欄に区間の境界を書いたセルを指定し、 出力先は少し右隣のE1セルを指定します。
右下のグラフ作成にもチェックを付けてOKを押します。

すると度数分布表とヒストグラムが出来上がります。

このままではx軸の表記がおかしいです。105と書かれた部分は95~105ですし、次の級と書かれた部分は165~175です。そこで各区間の中心値をD列に書いて、これをx軸に使います。
D列のデータをx軸に使うために、グラフを右クリックしてデータの選択を選びます。

右側の横(項目)軸ラベルの編集を押します。

D列に書いた数字を指定します。

これで、横軸に中心値が表示されました。

一種類しかないのに右側に説明がつくのは邪魔ですので消します。

このヒストグラムでは、102と104の人は同じ縦棒に含まれるのに、104の人と106の人は遠くに離れてしまっていますので、棒をくっつけます。
棒の上で右クリックして、データ系列の書式設定を選びます。

要素の間隔をなし(左側)にします。

これで完成です。あとは見やすい大きさに調整してください。

データの特性値

Sheet2に切り替えて、例1.2のデータをA1セルから貼り付けてください。
Excelを使って、教科書の例1.2, 例1.4の計算をします。

合計値と代表値を計算します。 B1セルに合計値と書いて、C1セルに =SUM(A1:A30)と書いてください。 B2セルに平均値と書いて、C2セルに =AVERAGE(A1:A30)と書いてください。 B3セルに中央値と書いて、C3セルに =MEDIAN(A1:A30)と書いてください。

次に散布度を計算します。エクセルの参考書で分散を調べるとVARと書かれていますので、
B4セルに分散と書いて、C4セルに =VAR(A1:A30)と書いてください。
すると19.75…と表示されます。
教科書例1.4では19.09となっていますので、計算誤差にしては違いが大きすぎます。
理由は、このVAR関数は不偏分散 を計算しているからです。
これは教科書第4章で、母集団分布の分散を推定するために計算した式です。
教科書第1章では、推定ではなくデータそのものの分散を計算するので を計算します。
B4セルに先ほど書いた分散を不偏分散に修正して、
B5セルに標本分散と書いて、C5セルに =VARP(A1:A30)と書いてください。
標準偏差も同様に二種類あります。
B6セルに標準偏差と書いて、C6セルに =STDEV(A1:A30)と書いてください。
B7セルに標本標準偏差と書いて、C7セルに =STDEVP(A1:A30)と書いてください。

その他の特性値としては
B8セルに平均偏差と書いて、C7セルに =AVEDEV(A1:A30)と書いてください。
B9セルに最小値と書いて、C7セルに =MIN(A1:A30)と書いてください。
B10セルに最大値と書いて、C7セルに =MAX(A1:A30)と書いてください。

2変量の相関

Sheet3に切り替えて例1.6のデータをA1セルから貼り付けてください。 散布図を描きましょう。
B2セルの上でマウスの左ボタンを押して、押したままC21セルまでマウスを移動させて左ボタンを離します。
そして画面上の「挿入」から「散布図」の「散布図(マーカーのみ)」を選びます。

すると図のような散布図が得られます。マウスを合わせるとそれが何番目のデータで、x,yの値が何であるか表示されます。

次に回帰直線をExcelに書いてもらいましょう。データ点のどれかにマウスを合わせて右ボタンを押して、表示されるメニューから「近似曲線の追加」を選びます。

「近似または回帰の種類」は「線形近似」を選び、また式も見たいので、「グラフに数式を表示する」にチェックをつけて、閉じるをクリックすると、回帰直線とその式が表示されます。

さてこの係数0.4757や定数10.383はどうやって求めましたか? データを, 直線をとおくと、から計算したyの値は、 これと実際のyの値との差 を2乗して正の値にしてから足した を最小にするのでしたね。a,bに関して2次関数で非負ですから必ず最小値を持つので、a,bで偏微分してそれぞれ0とおけばa,bに関する2元連立1次方程式になるのでそれをa,bについて解くことで


と求めることが出来ます。但しはそれぞれの平均、つまり
です。

ソルバー

もっと複雑な問題を考える時は
のように陽に書くことが出来ません。Excelを使えばこのような場合も計算できます。

座高の推定

y=ax+bのaとbを、Excelに直接計算させます。そのためにまずaやbの値を書く場所を用意しておきますのでA23セルに「a」、A24セルに「b」と書いてB23セルにaの値、B24セルにbの値を書くことにします。
空っぽだと数字にならないので何か適切な値を書いておきます。全く見当がつかないので、真横の線を書くことにしてaは傾きなので0、bは座高の大体の平均84にしておきます。
このaとbを用いて、y=ax+bという式を用いて身長から座高を推定しますので、D1セルに「座高の推定値」、D2セルに身長とa,bから推定した1番目の生徒の座高の式を書きます。y=ax+bなので「=B23*B2+B24」ですが、D3~D21にコピーしますからa,bを示すB23, B24が変わらないように「=B$23*B2+B$24」と書いておいて、それをコピーします。

当たり前ですが、真横の線で推定したので全て84です。

推定の様子をグラフに書いてみましょう。まず身長、座高、座高の推定値のデータを選択して散布図を描きます。

推定値の方は直線にしたいので推定値の点を右クリックして「データ系列の書式設定」を選びます。

「線の色」は「線(単色)」、「マーカーの種類」は「なし」を選んで「閉じる」をクリックします。

するとグラフがこのようになりますので、B23, B24セルの数字を変化させて直線が点に近付くように調整してみてください。

a=0.5, b=7だとこんな感じです。

あてはまりの良さの評価

見た目で評価したのでは不正確ですので、数値的に評価しましょう。
推定値がどれくらいずれているか計算するために、E1セルに「推定誤差」と書いて、E2セルに推定値と実際の座高の差「=D2-C2」を書いて、その式をE21までコピーします。

誤差はプラスにもマイナスにもなるので、そのまま合計、平均を求めると打ち消しあってしまいます。だから二乗してから足し算します。
F1セルに「誤差の二乗」と書いて、F2セルに誤差を二乗した「=E2^2」と書いてF21セルまでコピーします。最後にF22に、その20個の誤差の二乗を合計する式「=SUM(F2:F21)」を書きます。

このF22の値が誤差平方和で、この値が小さいほどあてはまりが良いことになります。この値を小さくするようにa,bの値を調整します。

ソルバーの利用

a,bの値を自分で調整していては大変ですし不正確ですから、Excelに調整させましょう。「データ」を選んで右端の「ソルバー」をクリックします。

どのセルをどうしたいのか(最大にする、最小にする)、そのためにどのセルの値を変化させるのか、を尋ねられますので、今回は誤差平方和であるF22を最小にするためにB23からB24までのセルを変化させると入力して「実行」をクリックします。

すると最小にする値を求めてくれます。

学内の銀杏が色づき始めました。