プリンキピア

付録

Linear Regression線形回帰

Sample Data標本データ

The following data is real. The percent of declared ethnic minority students at De Anza College for selected years from 1970–1995 was:
英語のヒント
次のデータは実際のデータである。1970~1995年のうち選ばれた年について、デアンザ・カレッジで民族的少数派であると申告した学生の割合は、次のとおりだった。
Table G.2表 G.2
The independent variable is "Year," while the independent variable is "Student Ethnic Minority Percent."
独立変数は「年」であり、もう一方の独立変数は「民族的少数派の学生の割合」である。
Year
年
Student Ethnic Minority Percentage
民族的少数派の学生の割合(%)
1970
14.13
1973
12.27
1976
14.08
1979
18.16
1982
27.64
1983
28.72
1986
31.86
1989
33.14
1992
45.37
1995
53.1
Student Ethnic Minority Percentage民族的少数派の学生の割合(%)
与えられたデータの散布図。横軸は年、縦軸は百分率を表す。各点は、強い曲線的な上昇傾向を示す。

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Figure G.1図 G.1
By hand, verify the scatterplot above.
手作業で上の散布図を確認せよ。
To enter data and do linear regression:データを入力し、線形回帰を行う
  1. ON Turns calculator on.
    ONで電卓の電源を入れる。
    ONキー。

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  2. Before accessing this program, be sure to turn off all plots.
    このプログラムを開く前に、必ずすべてのグラフを無効にする。
    • Access graphing mode.
      グラフ作成モードを開く。
      角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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      , [STAT PLOT]
      、[STAT PLOT]
    • Turn off all plots.
      すべてのグラフを無効にする。
      数字の4が表示された灰色の長方形のキー。

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      ,
      角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  3. Round to three decimal places. To do so:
    小数第3位に丸める。手順は次のとおり。
    • Access the mode menu.
      MODEメニューを開く。
      角の丸い濃い灰色の長方形のキーまたはラベル。中央に光沢のある白い大文字で「MODE」と記されている。文字には少しぼかしや発光の効果があり、暗い背景から浮かび上がっている。

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      , [STAT PLOT]
      、[STAT PLOT]
    • Navigate to <Float> and then to the right to <3>.
      <Float>へ移動し、続いて右側の<3>へ移動する。
      白い下向き三角形が描かれた青いキー。操作画面では、ドロップダウンメニューや内容の展開・折りたたみによく用いられる形である。

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      少しぼやけた青い長方形の背景の中央に、メディアの再生機能を示す青い再生ボタンのアイコンがある。

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    • All numbers will be rounded to three decimal places until changed.
      設定を変更するまで、すべての数値が小数第3位に丸められる。
      角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  4. Enter statistics mode and clear lists [L1] and [L2], as describe previously.
    統計モードを開き、前述の方法でリスト[L1]と[L2]を消去する。
    角の丸い濃い灰色の長方形のキー。白く光る大文字の「STAT」が目立つように記されている。

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    ,
    数字の4が表示された灰色の長方形のキー。

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  5. Enter editing mode to insert values for x and y.
    編集モードを開き、xとyの値を入力する。
    角の丸い濃い灰色の長方形のキー。白く光る大文字の「STAT」が目立つように記されている。

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    ,
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  6. Enter each value. Press
    各値を入力する。次のキーを押す。
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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    to continue.
    これで次へ進む。
To display the correlation coefficient:相関係数を表示する
  1. Access the catalog.
    カタログを開く。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [CATALOG]
    、[CATALOG]
  2. Arrow down and select <DiagnosticOn>
    下向き矢印キーで移動し、<DiagnosticOn>を選択する。
    白い下向き三角形が描かれた青いキー。操作画面では、ドロップダウンメニューや内容の展開・折りたたみによく用いられる形である。

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    ... ,
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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    ,
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  3. r and r 2 will be displayed during regression calculations.
    回帰計算の際に、 r と r 2 が表示される。
  4. Access linear regression.
    線形回帰を開く。
    角の丸い濃い灰色の長方形のキー。白く光る大文字の「STAT」が目立つように記されている。

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    少しぼやけた青い長方形の背景の中央に、メディアの再生機能を示す青い再生ボタンのアイコンがある。

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  5. Select the form of y = a + bx.
    y = a + bxの形式を選択する。
    薄い灰色の長方形のキーまたはタブ。中央に濃い灰色の数字「8」があり、角は少し丸く、下に薄い影が付いている。

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    ,
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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The display will show:
画面には次のように表示される。
LinRegLinReg
  • y = a + bx
  • a = –3176.909
    a = −3176.909
  • b = 1.617
  • r = 2 0.924
  • r = 0.961

This means the Line of Best Fit (Least Squares Line) is:
これは、最適直線(最小二乗直線)が次のとおりであることを意味する。
  • y = –3176.909 + 1.617x
    y = −3176.909 + 1.617x
  • Percent = –3176.909 + 1.617 (year #)
    割合(%)= −3176.909 + 1.617 × 年の数値
The correlation coefficient r = 0.961
相関係数はr = 0.961である。
To see the scatter plot:散布図を表示する
  1. Access graphing mode.
    グラフ作成モードを開く。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [STAT PLOT]
    、[STAT PLOT]
  2. Select <1:plot 1> To access plotting - first graph.
    <1:plot 1>を選択し、1つ目のグラフの設定を開く。
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  3. Navigate and select <ON> to turn on Plot 1.
    <ON>
    <ON>に移動して選択し、Plot 1を有効にする。<ON>
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  4. Navigate to the first picture.
    最初の図へ移動する。
  5. Select the scatter plot.
    散布図を選択する。
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  6. Navigate to <Xlist>.
    <Xlist>へ移動する。
  7. If [L1] is not selected, press
    [L1]が選択されていなければ、次のキーを押す。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [L1] to select it.
    続いて[L1]を押して選択する。
  8. Confirm that the data values are in [L1].
    <ON>
    データの値が[L1]にあることを確認する。<ON>
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  9. Navigate to <Ylist>.
    <Ylist>へ移動する。
  10. Select that the frequencies are in [L2].
    度数のリストとして[L2]を選択する。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [L2] ,
    、[L2]、
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  11. Go back to access other graphs.
    前に戻り、ほかのグラフを開く。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [STAT PLOT]
    、[STAT PLOT]
  12. Use the arrows to turn off the remaining plots.
    矢印キーを使い、残りのグラフを無効にする。
  13. Access window mode to set the graph parameters.
    WINDOWモードを開き、グラフの設定値を入力する。
    白く光る文字で「WINDOW」と記された、角の丸い青い長方形のキー。

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    • X min =1970
    • X max =2000
    • X scl =10 (spacing of tick marks on x-axis)
      X scl =10 (x軸の目盛りの間隔)
    • Y min =−0.05
    • Y max =60
    • Y scl =10 (spacing of tick marks on y-axis)
      Y scl =10 (y軸の目盛りの間隔)
    • X res =1
  14. Be sure to deselect or clear all equations before graphing, using the instructions above.
    グラフを描く前に、前述の手順で、必ずすべての式の選択を解除するか、式を消去する。
  15. Press the graph button to see the scatter plot.
    GRAPHキーを押し、散布図を表示する。
    暗い背景に、角の丸い青い長方形のキーが目立つように表示されている。白く光る大文字で「GRAPH」と記され、データを視覚化するためのクリック可能な要素を示している。

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To see the regression graph:回帰直線のグラフを表示する
  1. Access the equation menu. The regression equation will be put into Y1.
    式のメニューを開く。回帰式をY1へ入力する。
    淡い色の変化があり、下端が暗い青色の長方形のキーまたはバナー。中央に白く光る「Y=」が表示され、数式や関数の入力を示している。

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  2. Access the vars menu and navigate to <5: Statistics>.
    VARSメニューを開き、<5: Statistics>へ移動する。
    VARSキー。

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    ,
    薄い灰色の背景に、濃い灰色の数字「5」を表示した灰色の長方形のバナーまたはキー。薄い影が付けられ、数値または選択肢を示している。

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  3. Navigate to <EQ>.
    <EQ>へ移動する。
  4. <1: RegEQ> contains the regression equation which will be entered in Y1.
    <1: RegEQ>には、Y1へ入力する回帰式が入っている。
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  5. Press the graphing mode button. The regression line will be superimposed over the scatter plot.
    英語のヒント
    グラフ表示モードのキーを押す。回帰直線が散布図に重ねて表示される。
    暗い背景に、角の丸い青い長方形のキーが目立つように表示されている。白く光る大文字で「GRAPH」と記され、データを視覚化するためのクリック可能な要素を示している。

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To see the residuals and use them to calculate the critical point for an outlier:残差を表示し、外れ値判定の臨界値を計算する
  1. Access the list. RESID will be an item on the menu. Navigate to it.
    リストを開く。メニューにRESIDという項目があるので、そこへ移動する。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [LIST], <RESID>
    、[LIST]、<RESID>
  2. Confirm twice to view the list of residuals. Use the arrows to select them.
    2回確定して残差のリストを表示する。矢印キーで各残差を選択する。
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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    ,
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  3. The critical point for an outlier is: 1.9VSSEn-2 where:
    外れ値判定の臨界値は1.9VSSEn-2である。各記号の意味は次のとおり。
    • n = number of pairs of data
      n = データのペア数
    • SSE = sum of the squared errors
      SSE = 誤差平方和
    • Σresidual2
  4. Store the residuals in [L3].
    残差を[L3]に保存する。
    角の丸い濃い灰色の長方形のキー。左に白い「STOP」の文字、右に白い右向き三角形(再生・早送りのアイコン)がある。

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    ,
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [L3] ,
    、[L3]、
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  5. Calculate the Σresidual2n-2. Note that n-2=8
    Σresidual2n-2を計算する。n-2=8であることに注意する。
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [L3] ,
    、[L3]、
    xの二乗のキー。

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    ,
    角の丸い青い長方形のキー。中央に白い除算記号(÷)があり、下に薄い影が付いている。

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    ,
    薄い灰色の長方形のキーまたはタブ。中央に濃い灰色の数字「8」があり、角は少し丸く、下に薄い影が付いている。

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  6. Store this value in [L4].
    この値を[L4]に保存する。
    角の丸い濃い灰色の長方形のキー。左に白い「STOP」の文字、右に白い右向き三角形(再生・早送りのアイコン)がある。

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    ,
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [L4] ,
    、[L4]、
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  7. Calculate the critical value using the equation above.
    上の式を使って臨界値を計算する。
    数字1のキー。

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    ,
    角の丸い薄い灰色の長方形の中央に、小さな黒い正方形が1つだけある。焦点や非常に小さな表示を思わせる簡素な図である。

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    ,
    少し濃い灰色の数字9が中央に表示された、薄い灰色の長方形のキーまたはバッジ。角が丸く、下部の薄い影によって立体感が付けられている。

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    ,
    角の丸い青い長方形のキー。目立つ白い「X」があり、操作画面で閉じる、取り消す、削除するといった機能を示す形になっている。

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    ,
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [V] ,
    、[V]、
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

    Copyright Rice University, OpenStax, Introductory Statistics 2e, CC BY 4.0. · CC BY 4.0 · Source出典

    , [LIST]
    、[LIST]
    少しぼやけた青い長方形の背景の中央に、メディアの再生機能を示す青い再生ボタンのアイコンがある。

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    ,
    少しぼやけた青い長方形の背景の中央に、メディアの再生機能を示す青い再生ボタンのアイコンがある。

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    ,
    薄い灰色の背景に、濃い灰色の数字「5」を表示した灰色の長方形のバナーまたはキー。薄い影が付けられ、数値または選択肢を示している。

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    ,
    角が少し丸い黄色の長方形のキーまたはラベル。中央に白く光る「2nd」の文字が目立つように表示され、明るくはっきりと見える。

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    , [L4] ,
    、[L4]、
    閉じ丸かっこのキー。

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    ,
    閉じ丸かっこのキー。

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    ,
    角が丸く、青く光るキー。白い大文字の「ENTER」が目立つように表示され、操作の実行や入口を示している。

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  8. Verify that the calculator displays: 7.642669563. This is the critical value.
    電卓に7.642669563と表示されることを確認する。これが臨界値である。
  9. Compare the absolute value of each residual value in [L3] to 7.64. If the absolute value is greater than 7.64, then the (x, y) corresponding point is an outlier. In this case, none of the points is an outlier.
    英語のヒント
    [L3]の各残差の絶対値を7.64と比較する。絶対値が7.64より大きければ、対応する点(x, y)は外れ値である。この例では、外れ値となる点はない。
To obtain estimates of y for various x-values:さまざまなxの値に対するyの推定値を求める
There are various ways to determine estimates for "y." One way is to substitute values for "x" in the equation. Another way is to use the
「y」の推定値を求める方法はいくつかある。1つは、式の「x」に値を代入する方法である。もう1つは、次のキーを使う方法である。
角の丸い青い長方形のキー。白く光る大文字の「TRACE」に、少しぼかしの効果が付いている。

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on the graph of the regression line.
回帰直線のグラフ上でこのキーを使う。