分析〜データ活用〜

最終更新日: 2026年8月7日

データ分析に挑戦したいと考えたとき、目的と意味をしっかりと意識して取り組んでいますか。なんとなくデータを分析してみたのでは、あまり意味のある結果は得ることができません。本記事では、データ分析の基礎知識として「データの種類」「代表値(平均・中央・最頻値)」「標準偏差と正規分布」「母集団と標本」の4つを解説します。分析によって導き出されたデータの理解を深めて、より良いデータの活用を目指しましょう。

データの種類

データにも種類があり、データの性質によって使用できる計算方法が異なっています。データの種類には、量的データと質的データがあります。

量的データは、数値で表されるデータが該当し、身長・体重・金額・温度などがあります。量的データは、さらに比率データと間隔データに分類でき、四則演算の中で使用できる計算が異なります。

質的データは、区別・分類のために数値が与えられたデータのことです。四則演算は使用することができません。これには、順位データやカテゴリデータが該当します。

代表値(平均値・中央値・最頻値)

代表値とは?

代表値とは、データ全体の特徴を数値で表したものです。平均値(アベレージ)・中央値(メジアン)・最頻値(モード)があります。

平均値

平均とは、平らに均すことを指します。データをすべて足し、データ数で割ることを算術平均(相加平均)と呼び、特に条件がない場合の平均は、算術平均を指します。この他にも、加重平均・幾何平均・移動平均などがあります。平均値は、外れ値(極端に大きいまたは小さい値)により値が大きく変わることがあります。

中央値

中央値は、データを小さい順または大きい順に並べたときに、真ん中に来る数値のことを指します。外れ値によって、大きく値が変わることはありません。データ数が偶数個の場合、真ん中の2つのデータの平均を中央値とします。

最頻値

最頻値とは、データをいくつかのクラスに分けたとき、もっとも度数の多いクラスのことを指します。データの数が少ないとあまり意味がなく、クラス分けによって、最頻値のクラスが変わることがあります。

標準偏差と正規分布

標準偏差

平均値を使って、バラツキ度を確認することを分散と呼びます。平均と各データとの差を偏差と呼び、1つのデータが平均値とどの程度離れているかを示すことができます。偏差総和は0となるので、データのバラツキ度を示すことはできません。データのバラツキ度を示すために、各データの偏差を2乗し、その総和をデータ数で割ります。その値を平方根した値が標準偏差です。標準偏差が小さいほどバラツキ度が小さく、逆に大きいほどバラツキ度も大きくなります。

正規分布

正規分布とは、左右対称の釣鐘型の分布のことを指します。正規分布のパターンは、平均と分散によって決定します。どんな正規分布でも、平均から±1標準偏差までの距離に全体の約68%のデータが集まっています。平均値±2標準偏差で約95%、±3標準偏差で約99%のデータが含まれます。正規分布の平均値±標準偏差の範囲は、あるデータがその範囲のなかに含まれている確率を示しています。正規分布を表現するには、データを度数分布表・ヒストグラムから考える方法があります。

度数分布表

度数分布表とは、データを元に最大値・最小値の範囲、グラフの幅(階級)とその度数(頻度)を決め、表としてまとめたものです。

ヒストグラム

度数分布表から柱状グラフを作成したものをヒストグラムと呼びます。データが少ないとガタガタな形になりますが、データを増やし階級を細かくすることで曲線に近づきます。曲線に近づいたものから、正規分布グラフを作成することができます。

母集団と標本

データを分析するにあたって、対象の全データを集めることは簡単ではありません。そのため、おおもとの集団な中からサンプルデータを取出し、集団の特徴などを推定することができます。このおおもとの集団のことを母集団と呼び、母集団からサンプルを取ってきたデータの集まりを標本と呼びます。

母集団

母集団の平均・分散・標準偏差のことを、母平均・母分散・母標準偏差と呼びます。注釈なしで平均と表記されるときは、この母平均のことを指します。

標本

標本の平均・分散・標準偏差のことを、標本平均・標本分散・標本偏差と呼びます。標本分散をもとに母分散を推定していくと、値が少し小さくなる特徴があるので、母集団の推定値となる不偏分散があります。

データ分析の主要概念まとめ

概念 内容 外れ値の影響
平均値(Mean) 全データの合計 ÷ データ数 大きく影響を受ける
中央値(Median) データを並べたときの真ん中の値 ほとんど影響を受けない
最頻値(Mode) 最も多く出現する値 外れ値が最頻でなければ影響なし
標準偏差(SD) データのバラツキ度を示す指標 外れ値が大きいほど標準偏差も大きくなる
正規分布 左右対称の釣鐘型分布。±1SDに68%・±2SDに95%が含まれる 外れ値が多いと正規分布から外れる

よくある質問

Q. 平均値と中央値はどちらを使えばよいですか?
A. データに外れ値がある場合や分布が偏っている場合(例: 年収・不動産価格)は中央値が実態を反映しやすいです。一方、外れ値が少なく均一なデータ(試験の点数・製品の重量等)では平均値が有用です。実務では両方を計算して比較することで、データの特性を把握できます。
Q. 標準偏差が大きいとどういう意味ですか?
A. 標準偏差が大きいほどデータのバラツキが大きいことを示します。例えばテストの平均点が60点で標準偏差が5点なら「ほとんどの生徒が55〜65点」に集まっており、標準偏差が20点なら「40〜80点に広く散らばっている」ことを意味します。品質管理では標準偏差を小さく保つことで、製品の均一性を保証します。
Q. 母集団と標本の違いが重要なのはなぜですか?
A. 全数調査(母集団全員)は時間・コスト面で困難な場合が多く、標本(サンプル)からの推定が現実的です。ただし標本の取り方に偏りがあると推定が不正確になります(例: 特定の年代だけにアンケートをとると全体の傾向と大きくずれる)。統計的に信頼できる推定をするには、無作為抽出(ランダムサンプリング)と適切なサンプルサイズが重要です。
Q. データ分析を始めるには何から学べばよいですか?
A. 本記事で紹介した「データの種類」「代表値」「標準偏差・正規分布」「母集団・標本」が統計の基礎です。次のステップとして、Excelのピボットテーブルで実際にデータを触り、感覚をつかむことをおすすめします。さらに進めるならPythonのpandasやscikit-learnで機械学習まで学習範囲を広げると、データサイエンティストとしての実践力が身につきます。

まとめ

  • データには量的データ(数値で四則演算可能)と質的データ(区別・分類用、四則演算不可)の2種類があり、性質に合った分析手法を選ぶことが重要
  • 代表値は平均値・中央値・最頻値の3種類。外れ値に左右されやすい平均値に対し、中央値は外れ値の影響を受けにくいため、年収や不動産価格のような偏ったデータには中央値が実態を正確に示す
  • 標準偏差はデータのバラツキ度を表し、正規分布では±1標準偏差に約68%、±2標準偏差に約95%のデータが含まれるという特性がある
  • 全数調査が困難な場合は、母集団からサンプリングした標本で統計的推定を行う。無作為抽出と適切なサンプルサイズが推定精度のカギ
  • データ分析は「知識だけでできるようになるものではない」。実際のデータに触れながらイメージ・実践を繰り返すことで力がついていく

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