Excelを活用した統計・データ解析入門

データ分析を行うためには統計学の理論を理解する必要がありますが、数学のように理論だけを学ぶことは、多くの人にとって苦行でしょう。広く使われているソフトウェアであるExcelを使って、実際にデータの分析を行いながら、統計学の理論を学習しましょう。 　受講にあたって、統計学の知識は必要としません。基本的な図表の作成や、平均値など基本的な統計量の計算から、講義と演習を始めます。Excelは少し使ったことがあれば問題ありません。 　Excelでは、データの分析の他に、統計学の理論を理解するためのシミュレーションを行います。これは本講座の特色のひとつです。推測統計を理解するときに学習者が最初につまずくことのひとつは、標本分布という概念の理解です。自分の目の前にはひとまとまりのデータ (すなわち、ひとつの標本) しかなく、平均値のような統計量も1回計算したら終わりなのに、何度もデータを取り直したときのたくさんの統計量の分布というものを考える必要があります。実際には何度もデータを取り直したりしないので、こうした仮想的な考え方に実感がわかないのも無理のないことです。Excelでシミュレーションを行えば、仮想の世界を可視化して理解できます。 　データ分析の入門講義では、最終的な目標が統計的仮説検定の実行であることが多いようです。これに対して本講座では、統計的仮説検定には軽く触れるだけにして、推定に焦点を当てます。統計的仮説検定を理解するためには、推定についての理解が大きな助けになります。近年では、データ分析が統計的仮説検定に偏ってきたことに批判がされており、それに代わる重要な手法のひとつとして推定が見直されています。本講座で推定に焦点を当てていることは、近年のデータ分析でのこうした情勢にも沿っています。

演習内容

　Excelを使いながら統計学の入門講義と演習を行います。講義を聞く時間があまり長く続かないように、Excelの助けを借りて理論を学び、実際のデータ分析を行います。統計学の理論を理解するために、Excelでのシミュレーションを活用します。 　受講者の多くはエンジニアであると考えられることから、データ分析の題材には工科系のものを選びます。『工科系のための統計学概論』 (培風館) などを参考にします (このテキストをご用意いただく必要はありません) 。 　データの源泉である母集団についての推測を行うための手法には、初等統計学で学習する範囲に限定しても、さまざまなものがあります。しかし、基本となる考え方はどの手法でも共通です。今回は母集団平均の区間推定に手法を絞って、推測統計の基本的な考え方をしっかりマスターします。今後、各種の推定法や検定法を学ぶ上での基礎を築きます。

1. 記述統計
   1. データの種類
   2. 度数分布表でデータを整理する (Excel使用)
   3. 度数分布表からヒストグラムを作成する (Excel使用)
   4. 数値によるデータの要約 (1) 代表値 (Excel使用)
   5. 数値によるデータの要約 (2) 散布度 (Excel使用)
2. 母集団と標本
   1. 母集団を考える
   2. ヒストグラムの極限形としての正規分布
   3. 正規母集団からの標本平均の分布 (Excelのシミュレーション)
   4. 中心極限定理 (Excelのシミュレーション)
   5. 2つの標本平均の差の分布
   6. スコアの標準化と標準正規分布
   7. 確率と正規分布
   8. 正規分布に関連したExcelの関数 (Excel使用)
3. 推定
   1. 母集団平均と分散の点推定
   2. 母集団平均の区間推定 (Excelでのシミュレーションとデータ分析)
   3. 2つの母集団平均の差の区間推定 (Excelでの分析)