2023年度秋学期 統計学 第1回 イントロダクション— 統計的なものの見方・考え方について (2023. 9. 26)

関西大学総合情報学部　統計学（担当・浅野晃）
http://racco.mikeneko.jp/Kougi/2023a/STAT/

Transcript

1. 浅野　晃 関西大学総合情報学部 2023年度秋学期　統計学 イントロダクション ― 統計的なものの見方・考え方について 第1回
2. 27 2 「統計的見方」 「確率的見方」 「統計学と確率」
3. 27 3 「統計的見方」
4. 27 4 コロナ禍は 終わったわけではありません🦠🦠
5. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 公衆衛生学とは 5 ほかの医学が扱うのは，目の前のひとりの「人」🧑🧑 「人々」の行動を完全にコントロールはできない👫👫 感染したかどうか，検査で完全にはわからない🦠🦠 ワクチン💉💉は，感染を完全に防ぐわけではない 感染症を扱う医学は，「公衆衛生学」👨👨👨👩👩👩 公衆衛生学が扱うのは，社会を構成する「人々」👫👫
6. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 感染症と闘う統計学 6 統計学は，集団を全体として見て，その姿を把握する 社会を全体として見たときに， 感染の拡がりを抑えなければならない 「密閉・密集・密接の『三密』を避けよう」 「大人数の会食をやめよう」 - 統計学によって現状を把握して得られた指針 - 感染を社会全体として減らし，医療の逼迫を防ぐため （三密や大人数の会食を避けても，絶対に感染しないというわけではない）
7. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 感染を必ずさけられるのではなくても 7 感染を必ず避けられるのではないのなら，いったい何のため？ 「密閉・密集・密接の『三密』を避けよう」 「大人数の会食をやめよう」 一度に多人数に感染させる「クラスター」を防ぐ 一人の感染者が感染させる人数が「平均して」一人未満なら， 社会全体の感染者数は減っていく （実効再生産数が1未満） 一人の感染者が一人の人にしかうつさなければ，もとの感染者は回復するので， 社会全体の感染者の数は増えない
8. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 個人ではなく，社会を救う 8 「密閉・密集・密接の『三密』を避けよう」 「大人数の会食をやめよう」 「平均して」「社会全体の」 というのが，統計学の発想です 統計学で社会全体のようすを把握し，感染を社会全体で減らすのが↓ あなた個人👨👨👩👩を救うのではなく，社会全体🇯🇯🇯🇯🇺🇺🇺🇺を救う
9. 27 9 「確率的見方」
10. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 確率が小さいこととは 10 ワクチン接種💉💉について 「コロナワクチン接種で重篤な副反応が出るのは10万人に1人の確率だと いっても，その副反応が出た人にとっては100%重篤な事態だ」🤔🤔 それはそのとおりで，「確率が小さいかどうか」と 「事態の重篤さが小さいかどうか」は関係ありません。 くじ引き🎯🎯で，「当たり確率」と「賞金の額」は別の問題なのと同じ
11. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 確率とは 11 確率とは 「くじの当たり確率 0.3」とは，次のような意味です（どちらでも同じ） • くじを十分多くの回数引くと，そのうち10回に3回の割合で当たる • 十分多くの人がそれぞれ1回くじを引くと， 　その人たちのうち10人中3人が当たりをひく この講義では，後半のはじめ（第9回）で説明しますが， いずれにしても， 「十分多くの回数」「十分多くの人」について言っていることを 「1回」「ひとり」に当てはめている
12. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 確率がわかっても 12 確率がわかっても， 次の「１回」のくじ引きの結果はわからない。 確率は，くじ引きのような「ランダム現象」を扱う ランダム現象とは，「結果に人知の及ばない現象」 確率を云々しても，人知が及ばないことに変わりはないけれど 「どんな結果になることがどのくらい多いか」を考える
13. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 期待値とは 13 期待値とは くじ引きで考えれば，（どちらでも同じ） • くじを十分多くの回数引いたときの，1回あたりに得られる賞金の平均 • 十分多くの人がそれぞれ1回くじを引いたとき，ひとりが得られる賞金の平均 さきほど「別の話」と言った「当たり確率」と「賞金の額」を結びつけて
14. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 プロのギャンブラーは 14 いくらプロのギャンブラーでも 次の1回の賭けに勝てるかどうかはわからない プロのギャンブラーは 日頃から多くの回数の賭けをする→ 賞金の期待値の大きい賭け方を見抜いて賭けることができれば， 1回1回の賭けでは勝ち負けがあっても， 多くの賭けの合計では勝つことができる
15. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 リスクとメリットは，考慮できるか 15 リスクとメリットを考慮して，といわれても ワクチン💉💉の話にもどると 日頃から多くの回数の賭けをするギャンブラーなら 賞金の期待値を問題にすることができるけれど 一生に1度しかしないことの確率や期待値を考えるのはむずかしい 人間の思考の限界？🤔🤔
16. 27 16 「統計学と確率」
17. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 統計的推測とは 17 もうずいぶん昔ですが，1994年に ノルウェー🇳🇳🇳🇳 のリレハンメルで開かれた五輪の開会式で，アナウンサーが ノルウェー人全員の身長を測ったんですか？？ 「ノルウェー人は背の高い人が多く，平均身長は男179cm，女170cmです」
18. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 標本調査と統計的推測 18 当然ながら，身長は人によって違う（分布している） ノルウェー人全員ではなく，一部の人だけ（標本）を調べて， 分布全体のようすがわかるのか？ 「一部の人」を選ぶのに，くじびきで選ぶ（無作為抽出） わかります。かなりの程度わかります。 くじびきで選べば，たいていはいろんな人がまんべんなく選ばれる
19. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 無作為抽出すると 19 分布がこんなようすのとき データ全体 （実際には不明） 身長 高 身長 低 頻度 こんな標本が選ばれたら →大きく偏った推測 偶然こんな標本（•）が選ばれ てしまう確率は小さい
20. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 無作為抽出すると 20 分布がこんなようすのとき データ全体 （実際には不明） 身長 高 身長 低 頻度 たいていは， こんなふうに選ばれる こんなふうに 標本が選ばれれば →ほぼ間違っていない推測
21. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 「たいてい」と「ほぼ」 21 くじびきで選べば，たいていはいろんな人がまんべんなく選ばれる →選ばれた人の平均は，ほぼ全体の平均に近い 本当？😒😒 たまにはバレーボール🏐🏐の選手みたいな人ばかり選ばれることもあるのでは。 そのとおりです。「たまには」そういう失敗をします。 でも，失敗をする確率を計算できます。
22. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 区間推定 22 「区間推定」という統計学の方法では， 「ノルウェー人男性全体の平均身長は，179cm〜182cmの間と推測する。 この推測が当たっている確率は95%」 「ほぼ」 「たいてい」（失敗の確率5%） と答える
23. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 リスクを（再び）考える 23 「ノルウェー人男性全体の平均身長は，179cm〜182cmの間と推測する。 この推測が当たっている確率は95%」 「ほぼ」 「たいてい」（失敗の確率5%） 失敗の確率は「このような統計的推測を何度も行うとき，どのくらいの割 合の推測が失敗するか」を表す →1回だけ推測するときに，それが成功するか失敗するかはわからない このような統計的推測を何度も行うのなら， そのうちどのくらいの割合 で失敗するかも想定できるので，それに対する備えをしておく，すなわち 「リスクを考える」ことができる
24. 27 24 人間の統計学と 機械学習の統計学
25. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 機械のための新しい統計学 25 統計学は，人間が集団の姿を把握するためのものだった 最近急速に進歩してきた機械学習は，コンピュータが集団の姿を把握する統計学 人間にわかるかどうかは別問題 コンピュータ棋士は，なぜその手を指すのか，人間にわかるようには教えてくれない この講義では，人間のための，「伝統的な」統計学を扱います。 統計学（statistics)は，国家(state)と同語源
26. 27 26 今日の最後に
27. 27 2023年度秋学期　統計学 ／　関西大学総合情報学部　浅野　晃 思い込みにとらわれないための統計学 27 なぜベンチが 「線路に向かって座る」から 「列車の進む向きに座る」に変わったのだろう？ 転落事故56件を調査すると 思い込みにとらわれず， きちんとデータを調べよう うち33件（6割弱）は こうではなく線路に向かって歩いて落ちていた 読売新聞2015. 3. 31