05未満なので、帰無仮説「母集団分布は正規分布である」は棄却されました。 ヒストグラム 実測度数分布を元にヒストグラムが出力されます。 エクセル統計 では出力されませんが、期待度数分布についてヒストグラムを作成すると下図のようになります。実測度数のヒストグラムよりもなだらかな山になっていることが確認できます。 考察 正規性の検定や適合度の検定の結果、ヒストグラムの形状から、今回のデータは正規分布していないと言えそうです。 ※ 掲載している画像は、エクセル統計による出力後に一部書式設定を行ったものです。 ダウンロード この解析事例のExcel ファイルのダウンロードはこちらから → このファイルは、 エクセル統計の体験版 に対応しています。 参考書籍 石村貞夫, "統計解析のはなし", 東京図書, 1989. 柴田義貞, "正規分布-特性と応用", 東京大学出版会, 1981. 関連リンク エクセル統計|製品概要 エクセル統計|搭載機能一覧 エクセル統計|正規確率プロットと正規性の検定 エクセル統計|度数分布とヒストグラム エクセル統計|無料体験版ダウンロード
※ このコンテンツは「 エクセル統計(BellCurve for Excel) 」を用いた解析事例です。 分析データ 下図は、女子大生123人の身長を測定した結果(架空のデータ)です。ここでは、 エクセル統計 を用いて正規確率プロットの作成、正規性の検定、ヒストグラムの作成、適合度の検定を行うことでデータの正規性を調べます。 正規確率プロットと正規性の検定 まず、正規性の検定の有意水準を「0. 05」に設定します。 続いて、セル「C3」を選択後、メニューより[ エクセル統計 ]→[ 基本統計・相関 ]→[ 正規確率プロットと正規性の検定 ]を選択します。 ダイアログが表示される際、セル範囲「C3:C126」が[データ入力範囲]に自動で指定されます。このまま[OK]を選択して分析を実行します。 基本統計量 サンプルサイズ、平均、不偏分散、標準偏差、最小値、最大値、歪度、尖度が出力されます。データが正規分布している場合、歪度は0、尖度は3となりますが、尖度が4. 6339なので正規分布よりも尖った分布となっています。 正規確率プロット(データ) 観測値による正規Q-Qプロットのためのデータ、観測値を標準化した値による正規Q-Qプロットのためのデータ、正規P-Pプロットのためのデータが出力されます。 正規確率プロット(グラフ) 正規Q-Qプロット、正規Q-Qプロット[標準化]、正規P-Pプロットが出力されます。正規確率プロットは、プロットが直線状に分布していればデータが正規分布していることを表します。 正規性の検定 正規性の検定として、歪度によるダゴスティーノ検定、尖度によるダゴスティーノ検定、歪度と尖度によるオムニバス検定、コルモゴロフ=スミルノフ検定、シャピロ=ウィルク検定の結果が出力されます。 歪度によるダゴスティーノ検定の両側P値は0. 正規性の検定 シャピロ-ウィルクの検定をEZRでやってみよう | シグマアイ-仕事で使える統計を-. 5772なので帰無仮説は棄却されませんでした。尖度によるダゴスティーノ検定の両側P値は0. 05未満なので帰無仮説は棄却されました。歪度は正規分布に近いですが、尖度は正規分布と離れていることを裏付けています。 帰無仮説:歪度 = 0 帰無仮説:尖度 = 3 帰無仮説:母集団分布は正規分布である 度数分布とヒストグラム データの正規性を調べる場合、度数分布表から正規分布との適合度を検定したり、ヒストグラムを作成して分布の形状を確認したりする方法もあります。 先ほどと同様、セル「C3」を選択後、メニューより[ エクセル統計 ]→[ 基本統計・相関 ]→[ 度数分布とヒストグラム ]を選択します。 [階級設定]タブの[等間隔]オプションを選択し、[最小]と[間隔]を指定します。 [検定]タブでチェックボックス[適合度の検定(カイ二乗検定)を行う]にチェックを入れ、[OK]ボタンをクリックします。 サンプルサイズ、平均、不偏分散、標準偏差、最小値、最大値、変動係数が出力されます。 度数分布表 階級下限値、実測度数、(正規分布による)期待度数、相対度数、累積相対度数が出力されます。 適合度の検定 実測度数分布と期待度数分布について適合度の検定を行った結果が出力されます。P値が0.
05(あるいは < 0. 01)を満たしているかを確認します(下図)。 今回の結果では、「有意確率」は「. 059」なので帰無仮説が採択されました。このデータは正規分布に従わないとはいえない、つまり正規分布に従うと判断できました。 少しややこしいのですが、 p < 0. 05 であった場合は「正規分布に従わない」、 p ≧ 0. 05 であった場合は「正規分布に従う」 となるので間違わないようにして下さい。 まとめ
05(もしくは0. 01)より、大きかったら正規分布です。 まず、データをインポートしたら、 [標準メニュー]⇒[統計量]⇒[要約]⇒[正規性の検定]を選択します。 次に[Shapiro-Wilk]を選択して、OKします。 すると、【出力】の方にこのような表示が出ます。 注目すべきは、 P値(p-value) です。 正規分布であることは、P値があらかじめ決めた有意水準(大抵α=0. 05)以上である必要があります。 今回はP値が0. 6851と0. 05と比較して、大きいので有意差なし。 つまり、正規分布であるという事が言えます。 以上です。 いかがですか?理論は難しいですが、運用は簡単でしょ? EZR(やR commander)は 無料 な上、 Rの知識も全く必要ない ので、インストールしたらすぐにこの分析は実行できます。 エクセルでは無理な分析が簡単に出来るようになるので、ぜひインストールしてみてださい。 正規性の検定の注意事項 正規性を判断する上で、検定という手段は非常に便利です。 やはりグラフの形で判断するよりも、有意差ありなしで判定してくれた方が楽ですからね。 ですが、シャピロ-ウィルクを始めとした正規性の検定には、一つ欠点があります。 それは、 有意差なし=正規分布 である点です。 そもそも、検定というものは、有意差なしを積極的には採択出来ないという特性があります。 故に、検定の結果で有意差なしと出ても、本当に正規分布であるかは、結構怪しいのです。 それではどうすれば良いのでしょうか? 一番手っ取り早いのは、やはりQ-Qプロットとの併用です。 Q-Qプロットで、ほぼ直線を描いている上で、検定の結果でも正規分布であると出たならば、まず間違いなく正規分布と判断して良いでしょう。 このように、統計の手法はそれぞれ弱点が存在しますので、単一の手法に依存するのではなく、複数の手法を併用する事が望ましいです。 特にグラフとそれに関連する検定の組み合わせは、非常に強力なのでおススメです。 まとめ 統計的手法を使う際には、しばしば正規分布であるかどうかが、分析のカギになります。 ヒストグラムだけだと、どうしても難しいところがあるので、そんなときにはQ-Qプロットとシャピロ-ウィルク検定を実施するのが良いです。 検定の理論はとても難しいですが、ざっくり言えばQ-Qプロットが直線に従っているかを検定しています。 また、実用に関してはEZRを使えば非常に簡単に導き出せます。 Q-Qプロット⇒シャピロ-ウィルク検定の流れは、カップラーメンよりも早く分析出来ますので、スピードに追われるビジネスにおいても非常に実用的です。 ぜひ、一度使ってみて下さい。 今すぐ、あなたが統計学を勉強すべき理由 この世には、数多くのビジネススキルがあります。 その中でも、極めて汎用性の高いスキル。 それが統計学です。なぜそう言い切れるのか?