共分散の求め方を完全解説!公式・エクセル計算から相関係数との違いまで

共分散の求め方を完全解説!公式・エクセル計算から相関係数との違いまで

共分散の求め方を完全解説!公式・エクセル計算から相関係数との違いまでを詳しくリサーチ! 読者が気になる トピックの裏側を分かりやすく展開します。

Q1:共分散がマイナスになった場合、計算ミスでしょうか?
A1:計算ミスではありません。共分散がマイナスになるのは、「一方が増えると他方が減る」という負の相関関係が存在することを示しています。例えば価格と需要、気温と暖房費などのデータではマイナスになるのが正常です。

Q2:共分散の計算で「$n$ で割る」のと「$n-1$ で割る」のは何が違うのですか?
A2:データそのものが分析の全対象(母集団)である場合は $n$ で割る標本共分散を用います。一方、一部のサンプルデータから母集団全体の数値を推測する場合は、過小評価を防ぐために $n-1$ で割る「不偏共分散」を用います。Excelでは前者がCOVARIANCE.P、後者がCOVARIANCE.Sに対応します。

Q3:共分散の公式は「積の平均 - 平均の積」でも求められますか?
A3:はい、求められます。「共分散 = (XとYの積の平均) - (Xの平均 × Yの平均)」という展開公式(ショートカット公式)があり、数学的には元の定義式と完全に等価です。手計算で偏差が小数になる場合など、この公式を使った方が計算が速くなるケースがあります。

Q4:共分散の単位は何になりますか?
A4:Xの単位とYの単位を掛け合わせたものになります。例えば、身長(cm)と体重(kg)の共分散の単位は「$\text{cm} \cdot \text{kg}$」です。実質的に意味を成さない複合単位となるため、単位を排除したい場合は相関係数に変換します。

斉藤 蓮
著者

斉藤 蓮

シンプルで洗練された住まいづくりとインテリアコーディネートのアイデアを提案しています。