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DATA TOOLS

データ分析の理解に役立つツール

代表的な分析手法を、動かして確かめる

代表的なデータ分析の手法が「中で何をしているか」を、ブラウザ上で動かして確かめられる無料ツールです。インストールも登録も要りません。スマホでも動きます。TITCのデータ分析のセミナー・研修の補助教材としても使えます。

教師なし:似たものをまとめる

k-means法

似たもの同士を、K個のグループに自動で分ける手法です。

動かして分かること

  • 「割り当て」と「中心の移動」を繰り返し、グループが整っていく様子
  • グループ数Kや、最初の中心の置き方で、結果が変わること
  • 三日月形のようなデータは苦手なこと

ビジネスでの例

お客様を購買の傾向で分けて、常連層や高額購入層を見つける。

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階層クラスタリング

近いもの同士を順に合体させて、グループの系統図(樹形図)をつくる手法です。

動かして分かること

  • 近い2つを順に合体させ、樹形図ができあがる様子
  • 連結法の違いで、グループのでき方が変わること
  • 樹形図を切る高さで、グループ数を後から決められること

ビジネスでの例

取引先・店舗・商品を「似たもの同士」で並べ、グループ分けの目安をつける。

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主成分分析(PCA)

たくさんの項目を、少数の軸に要約する手法です。

動かして分かること

  • 点の「影」がいちばん散らばる向きが、第1主成分になること
  • 寄与率が、各軸の説明力を表すこと
  • 外れ値があると、軸の向きが引っ張られること

ビジネスでの例

アンケートの多くの設問を、少数の軸にまとめて1枚の図で説明する。

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アソシエーション分析(併売分析)

レシートの束から、一緒に買われやすい商品の組み合わせを見つける手法です。

動かして分かること

  • 支持度・信頼度・リフトが、どう計算されるか
  • 人気商品どうしは、偶然でもよく一緒に出る(リフトが1に近い)こと
  • 最低支持度を上げると、まれな組み合わせから消えること

ビジネスでの例

売場の配置、セット販売、ECの「一緒に買われている商品」の表示。

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分類:どちらに当てはまるか

ロジスティック回帰

「購入する確率」のように、結果が起きる確率を0〜1で予測し、2つに分ける手法です。

動かして分かること

  • 境界線が回りながら、データに合っていく様子
  • 確率が0〜1のS字カーブで表されること
  • 円形に並んだデータは、直線では分けられないこと

ビジネスでの例

DMやクーポンの送り先選び、解約しそうなお客様の見極め。どの項目が効いているかも読み取れる。

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決定木分析

「はい/いいえ」の質問でデータを分けて、予測する手法です。

動かして分かること

  • 混ざり具合がいちばん減る区切りを選び、木が育っていく様子
  • 深くしすぎると、例外まで丸暗記する「過学習」になること
  • 斜めの境界のようなデータは苦手なこと

ビジネスでの例

DMに反応して購入する人の条件を、ルールの形で洗い出す。

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ランダムフォレスト(分類)

選び直したデータでつくった少しずつ違う決定木を集め、多数決で予測する手法です。

動かして分かること

  • 木を増やすほど、結果が安定していく様子
  • 深い木1本は、学習データだけ当たり、テスト用データでは崩れること
  • 項目の重要度が分かるが、原因を表すわけではないこと

ビジネスでの例

DMに反応して購入しそうな人、解約しそうな人を、精度を重視して予測する。

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勾配ブースティング(分類)

前の木たちが間違えたところを、次の小さな木が直していく手法です。XGBoostやLightGBMの考え方でもあります。

動かして分かること

  • 間違いを小さな木で直して足していくたびに、予測が磨かれる様子
  • ラウンドを増やしすぎると、過学習になること
  • 学習率を小さくすると安定するが、回数が要ること

ビジネスでの例

解約しそうなお客様の早期発見、DMに反応する見込み客の絞り込み。

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SVM(サポートベクターマシン)

2つのグループの間に、いちばん幅の広い道を通して分ける手法です。

動かして分かること

  • 幅の広い道を探して、境界が決まる様子
  • 境界を決めるのは、道ぎわの少数の点(サポートベクター)だけであること
  • Cとカーネルで、境界の硬さや形が変わること

ビジネスでの例

優良顧客か否か、良品か不良品かなど、正解付きの過去データから新しいデータを判定する。

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ニューラルネットワーク(ディープラーニング)

掛けて足す計算を層ごとに伝えて答えを出し、ずれを後ろから配って直す仕組みです。

動かして分かること

  • 手書きの数字が、層を通って答えに変わる順伝搬の流れ
  • 答えのずれが、逆向きに配られる逆伝搬の流れ
  • 重みが少しずつ直り、正解率が上がっていく様子

ビジネスでの例

手書き帳票の読み取り、画像による検品など、既製のAIサービスの中身を理解する。

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LLM(大規模言語モデル)

ChatGPTなどの中身で、次に来る言葉を確率で予測して1つずつ足していく仕組みです。

動かして分かること

  • 文が言葉の部品に区切られ、数字に変わる流れ
  • 次の言葉の候補が確率で並び、1つが選ばれる様子
  • 温度を変えると、答えのばらつきが変わること

ビジネスでの例

文章の下書きや要約、問い合わせの一次対応案など、生成AIの得意・不得意を理解する。

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AIの意思決定モデル(Jev・Microsoft-Decision-1)

文章を作らず、決まった選択肢それぞれの確率を一度に返すAIの仕組みです。LLMとの速さの違いと、確率としきい値の使い方の2つを動かせます。

動かして分かること

  • 文章を1文字ずつ作るLLMと、1回の計算で全選択肢の確率を出すモデルの違い
  • しきい値を変えると、自動で処理できる割合と誤りの割合が変わること
  • 確率が現実と合っているか(較正)を、グラフで確かめる方法

ビジネスでの例

問い合わせの振り分けやメールの要対応判定で、確信度の低いものを人に回す運用を考える。

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回帰:数値を予測する

線形回帰

点の並びに最もよく合う1本の直線を引き、数値を予測する手法です。

動かして分かること

  • 縦のずれの二乗の合計が小さくなるよう、直線が合っていく様子
  • 外れ値が1点あるだけで、直線が引っ張られること
  • データの範囲の外は、当てにならないこと

ビジネスでの例

広告費と売上、気温と来店数の関係を数字で確かめ、売上を見積もる。

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ランダムフォレスト回帰

たくさんの回帰木が出した数値の予測を、平均して答えにする手法です。

動かして分かること

  • 木を1本ずつ足すと、階段状の予測線がなめらかになる様子
  • 山型や段差のある関係も、とらえられること
  • データの範囲の外は、予測できないこと

ビジネスでの例

気温・曜日・祝日などから、来店数や仕入れ量を見積もる。

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勾配ブースティング回帰

予測のずれ(残差)を、小さな木で少しずつ直していく手法です。

動かして分かること

  • ずれを小さな木が直していき、予測線が合っていく様子
  • 学習率で、一歩の大きさと必要な回数が変わること
  • 回数を増やしすぎると、ノイズまで覚えてしまうこと

ビジネスでの例

来店数や商品の需要を予測し、仕入れの量やシフトの人数を前もって決める。

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基礎:統計の法則

中心極限定理

どんな形のデータでも、平均を集めると釣り鐘形になる法則です。

動かして分かること

  • もとの分布が偏っていても、nを増やすと平均の分布が釣り鐘に近づくこと
  • 平均の幅が、1/√n に縮むこと
  • ロングテールのデータは、釣り鐘になるのが遅いこと

ビジネスでの例

アンケートや売上の平均に、誤差の目安をつける。必要なサンプル数を見積もる。

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使い方のコツ

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