Radex 利用
Guttman Scale 視覚化
宮 寺 貴 之
博士 学術
総 研究大学院大学
複 科学研究科
統計科学専攻
27
2015
i
目次
第1章 研究 目的 ... 1
1.1 研究 背 ... 1
1.2 研究 目的 ... 2
1.2.1 目 当割 着目 ... 3
1.2.2 行動科学 値 ... 3
1.2.3 値変数間 連関 ... 4
1.3 本論文 構 ... 5
第2章 Guttman Scale 連関係数 ... 6
2.1 Guttman Scale ... 6
2.2 Guttman Scale 評価指標 連関係数 利用 い理 ... 9
2.3 Guttman Scale 構 指標 ... 14
2.3.1 Reproducibility係数 ... 14
2.3.2 Scalability係数 ... 16
2.3.3 Loevinger Homogeneity係数 ... 20
第3章 多 元尺 構 法―Guttman Scale 関連 ... 25
3.1 等質 析 数理 ... 25
3.2 Kruskal 多 元尺 法 MDS 数理 ... 27
3.3 Guttman SSA ... 29
3.3.1 SSA 数理 ... 29
3.3.2 距 数 写像 ... 32
3.4 Facet理論 Radex ... 36
3.5 適用 ... 40
3.5.1 人 ... 40
3.5.2 暴力調査 ... 44
3.6 適用 ... 49
3.6.1 等質 析 適用 ... 49
3.6.2 Kruskal MDS 適用 ... 53
3.6.3 Guttman SSA 適用 ... 56
3.7 Facetted SSA ... 58
第4章 Radex 索支援手法 RADXEA 案 ... 60
4.1 問題 目的 ... 60
4.2 Radex Modular Facet 索方法 ... 62
4.3 Radex Polar Facet 索方法 ... 63
ii
4.4 人 適用 ... 69
4.5 暴力調査 適用 ... 74
4.6 ... 80
第5章 Radex 多 尺 構 法 RADXMS 案 ... 81
5.1 問題 目的 ... 81
5.2 Radex 多 尺 構 法 理論的背 ... 81
5.2.1 Radex Modular Facet 表現 ... 82
5.2.2 Radex Polar Facet 表現 ... 82
5.2.3 Homogeneity係数 変換 関数 ... 83
5.2.4 法 布置 安定 ... 90
5.2.5 3 元 張 ... 91
5.3 人 適用 ... 92
5.4 暴力調査 適用 ... 97
5.4.1 暴力調査 布置 作 ... 97
5.4.2 法 布置 安定 検討 ... 99
5.4.3 視覚化手法 比較 ... 108
5.5 ... 118
第6章 総括 ... 119
6.1 Radex 索支援手法 RADXEA ... 119
6.2 Radex 多 尺 構 法 RADXMS ... 120
6.3 本研究 案手法 意義 ... 121
6.4 多値 適用 ... 122
6.5 視覚化 意義 ... 123
文献 ... 127
謝辞 ... 132
付録A 2変数間 Homogeneity係数 理論 最 値 ... 133
付録B 見 画 特徴 関 質問文及 質問 目 ... 136
付録C Facetted SSA 数理 ... 137
付録D Homogeneity係数 変換 関数 い ... 140
付録E 2 偏微 2 元 ... 141
付録F 2 偏微 3 元 ... 142
付録G R ... 143
G.1 人 2 作 ... 143
G.2 等質 析 実施 ... 144
G.3 Kruskal MDS 実施... 144
G.4 Radex 索支援手法 ... 145
iii
G.5 Radex 多 尺 構 法 ... 149
1
第 1 章 研究の目的
本研究 行動科学的 象 目 割 考慮 2 元 布
置 作 一 元 満 尺 構 目群 視覚的 抽出 方法 い 検
討 特 値 焦点 当 Guttman Scale 着目 Facet理論 仮定
領域 一 あ Radex 利用 新 視覚化手法 案
1.1 研究の背景
人間 行動 象 研究 例 殺人 関 犯行時 行動 類型化 関心
あ 場 考え 類型化 行う 新 殺人 件 生 捜査
被疑者 絞 込 効率的 行い 初動捜査 支援 必要 あ あ
殺人 類型化 行う 一 指標 犯行 計画 程 測定 い
う 例え 計画 高い犯行 犯行準備 逃走経路 確 用意周到 準
備 恨 殺人 行 考え 一方 計画 い犯行 言い い
中 衝動的 殺人 行 考え 犯人 人 場
少 場 計画 程 異 考え 例え 少 犯行
犯行 準備 入念 犯行 行 後 逃走や証 隠滅 全 考え い い
い 計画 中程 考え
う 人間 行動 理解 う 観察 行動 背後 抽象的
概念 例 犯行 計画 想定 多い 抽象的 概念 測定
象 人間 直接尋 測定 場 あ 例 う 犯行
計画 程 犯罪者 10件法 尋 適 得 い
う 抽象的 概念 顕 的 行動 直接的 観察 象 い 理
一 あ う 抽象的 概念 潜 的 行動特 仮定 考え 方
都 い
潜 的 行動特 表 構 概念 定義 構 概念 関連 思わ 体的
顕 的 行動 記述 目 作 構 概念 単一 顕 的行動 表現
い 通常 顕 的行動 調 目 複数作 一般的 あ
目 回答 求 集 目 当
あ 当 回答 求 値 集
先 犯行 計画 例 いえ 被害者 面識関係 あ 相手 あ 犯
行時間 夜間 あ 凶器 準備 い 犯行後 証 隠滅 あ 逃
走経路 前 確 い い 目 考え 各 件 い
目 表 各変数 当 無 回答 求 当あ
当 いう 値 作 犯行 計画
測定 方法 検討
2
う 観察 象 行動特 仮定 特 測定 用意
複数 目 特 い 表現 数値 割 当 組 尺 呼
尺 作 用い 目 尺 目 呼 複数 目 用い 数値
化 尺 単一 特 構造 い 象間 関係 適 数値化 い
一 元 立 い いえ McDonald, 1981; Hattie, 1985 通常 尺 あ 一
特 測定 目 用意 作 尺 一 元 意
い
人間 行動 あ 行動特 測定 尺 作 直接的 観察 顕
的 目 集 尺 目 候補 準備 目間 相関 検
討 測定 い行動特 関連 持 互い 関連 強い 目 選
尺 目 選定 一方 行動特 関わ 構 概念 広
関連 目群 中 構 概念 索的 抽出 いう
考え 例え 殺人 手口 関 顕 的 目 関 析 中
殺人 動機 い 互い 関連 目 異 目
い い 殺人 動機 関 構 概念 抽出
う 場 あ 様々 行動 調 目 析 通 一 元 示
尺 構 利用 目群 特定 現象 背後 想定 行動特 定式化
いう あ 尺 作 索的手法 いえ う
1.2 研究の目的
本研究 人間 行動 測定 複数 目 中 あ 一 行動特 測定
目群 特定 一 元 尺 定式化 支援 析手法 検討
目群 中 複数 尺 定式化 場 複数 尺 目群
士 関係 視覚的 把握 目指 視覚的 示手法 尺 士 関係
直感的 把握 可能 測定 象 構 概念 関わ 目 要素
全体集 い 構造的 理解 構 概念 い理解
概念 精緻化 索的手法 望 い 考え
特 仮 生 目的 研究 複数 変数 表 析 通
複数 尺 目群 抽出 いう作業 行わ 例え 因子 析 複数 変数
尺 構 変数群 特定 複数 尺 検出 方法 利
用 因子 析 複数 尺 間 関係 視覚的 表現 い
尺 間 関係 直感的 把握 可能 視覚的 析手法 本研究
多 元尺 構 法 MDS 考え方 利用 体的 変数 空間 配置
変数間 関係 示 布置 作 析 あ 布置 い 岡
今泉 1994, p.4 参照 い
3 1.2.1 目の該当割合への着目
従来 MDS 析 異 本研究 目指 析手法 各行動 示 人
割 着目 割 目 当 人数 割 意味 本研究
焦点 当 値 場 目 当 非 当 割 指 値
目 当 割 以 目 当割 あ い 単
目 割 表現
人間 行動 当然 多 人間 示 行動 少数 人間 示 行
動 あ 尺 構 い 当割 い 目 着目 尺 特徴
把握 や 場 あ
例え 先 殺人 犯行 計画 い 犯行 行演習 行う あ い
犯行 計画 何ヶ 前 作 いう 目 殺人 犯人 行 行動
割 い 考え う 割 い 目 当 犯人
前 計画 極 高 考え う 当割 い 目 測定
象 行動特 強 示 考え
犯罪行動 析 MDS 利用 先行研究 Canter, 2000 変数 布置 視覚的
吟味 犯罪者 行動 背後 想定 犯行 索的 検討 犯行 動機
関わ 尺 抽出 当割 い変数 犯行 特徴 表 い
指摘 い 行動科学 析 目 当割 考慮
要 要素 本研究 各 目 当割 目 布置
析手法 案
1.2.2 行動科学 おける二値 タ
先 述 本研究 値 象 あ 行動特徴 当 程
例え あ あ い いう う 3 件法 尋
回答者 目 回答 十 情報 持 い 期 場
回答 評定段階 数 増や 細 測定 可能
回答者 十 情報 持 い い場 評定段階 数 増や 確
回答 わ い 回答 変動 誤差 生
う 回答 評定段階 数 少 必要 あ 特 人
間 行動特徴 第 者 評価 場 回答者 評定 行う 足 情報 持 い
い状況
例え 本章 初 部 例示 犯行 計画 研究 い 犯人 い 記述
捜査資料 特定 特徴 測定 目 い 評定 行う いう場
あ う 回答 評定段階 数 少 方 誤差 変動 拾
う 少 い 評定段階 数 少 い 2件法 あ
行動科学 い 値 扱わ 非常 多い Mokken, 1971 本研究
4
2件法 測定 析手法 い 論 3件法以 測定 多値
析 い 第6章4節 言及
値 構 各変数 当 非 当 いう 2 構
値変数 呼 本研究 目 当 割 目
当割 言及 変数 目 関係 い 目 3
以 場 あ 変数 表 2 以 変数 必要
本論文 目 当 非 当 一 値変数 表
目 変数 意味 用い 目 当割 意味 持
値変数 割 いう表現 用い
値変数 割 理論 通過率 意味 目間 想定 潜 的 困
豊 , 2002 い 考え 目 一 元 尺 構
い 困 高い 目 当 個人 困 い 目 当 や い い
う関係 考え あ 能力特 測 尺 構 い 目 い
能力特 高い個人 困 高い 目 当 や 困 い 目
一層 当 や い いえ あ
逆 能力特 い個人 困 い 目 当 い いう状況
想定 割 い 目 当 個人 割 高い 目 当
いう関係 想定 わ あ いわゆ 態 尺 一 展
Guttman Scale Guttman, 1944 考え方 あ Guttman Scale 一連 尺 目
い 一 目 当 必 割 高い全 目 当 前
類積尺 呼 竹 , 1989, p. 798 本研究 目 当割 考慮
方法 Guttman Scale 着目
1.2.3 二値変数間の連関
値変数間 関係 集計表 考え 通常 2 値変数間
関係 例え 四 点相関係数 係数 連関係数 測定
多い 値変数間 連関 考え 場 集計表 2 変数 当 者
数及 2変数 当 い者 数 多い 2変数 連関係数 高
一方 変数 当 者 数 少 い 2変数 連関係数
高 値変数 割 差 い 2 変数 連関係数 高
意味 割 差 大 い 2 変数 連関係数 高
い傾向 あ
割 異 変数群 Guttman Scale 構 変数 特定 割
い変数 当 割 高い変数 当 逆 必 当
い いうGuttman Scale 非 称 関係 満 う 連関 検討
指標 必要 本研究 う Guttman Scale 特徴 程 表 指標 利
5
用 変数 2 元 布置 Guttman Scale 質 満 変数 特定
視覚的 行う手法 案
1.3 本論文の構成
以 以降 章 概要 明 第2章 Guttman Scale 質 い 体
的 明 割 異 変数 間 Guttman Scale 質 示 い
表現 Guttman Scale 構 表 指標 い 概 特 値変数
割 考慮 析 行う 値変数 連関係数 相関係数 利用 場
問題点 併 指摘 第 3 章 尺 抽出 行う 視覚化手法 い 関連
各種 析方法 い 概観 視覚化 行う 析手法 得 布
置 解釈 主観的 得 い いう問題点 指摘 岡 今泉, 1994
布置 解釈 支援 利用 客観的手法 検討 考え
方 空間領域 関 仮定 Facet 理論 利用 Facet 理論 い
第3章 最後 明 第4章 Facet理論 領域 考え方 用い
MDS 布置 解釈 支援 新 析手法 案 行う 第5章
MDS 考え方 張 値変数 割 複数 尺 間 関係 視覚化
新 MDS 手法 案 最後 第6章 本研究 及 今後 課題
い 述
6
第 2 章 Guttman Scale 連関係数
章 第 1 章 言及 Guttman Scale 質 い 明
Guttman Scale 構 表 指標 概観 値変数 割 考慮 変数間
関係 示 指標 利用 Guttman Scale 構 用い い理
い 言及 本章 明 Guttman Scale 構 一 あ Homogeneity
係数 Loevinger, 1947, 1948 4章以降 利用
2.1 Guttman Scale
値 集 目 尺 構 方法 Guttman 1944, 1950
案 Guttman Scale 以 明 Guttman 1944 例示 引用
う 数学 問題 解答 考え
問題a 半 r 面積 求
問題b 式 + + = 0 満 x 値 求
問題c 求
3 問題 解答 ン 問題 正答 誤答
い 全部 2 = 8 通 あ Guttman 問題 例え
社会学会 会員 尋 場 解答 ン 概 4 述 い
(1) 3 問題a b c 全 正答 ン
(2) 問題a及 b 正答 問題c 誤答 ン
(3) 問題a 正答 問題b及 c 誤答 ン
(4) い 問題 誤答 ン
Guttman 主張 問題a 問題c 正答 問題b 誤答 いう
ン 生 い
記 3 問題 解答 ン 4 種類 限定 背
2 仮定 あ 一 3 問題 全 数学 関 知識 測 い
いう仮定 あ 3 問題 一 元 満 い 仮定
い う一 問題 易 想定 い いう あ 問題a
面積 求積 関 知識 問題b 方程式 解 関 知識 問題c 解析
微 関 知識 問う あ 日本 学校教育 概 学校 高等学校1
高等学校3 学習 知識 あ 問題c 易 高い 想
7
問題 c 正答 者 易 い問題 a 問題 b
正答 う いう仮定 あ いう 易 いわゆ 理
論 困 豊 , 2002 当
数学 知識 問う 3 問題 異 易 いう想定 問題 困
いう一 元 潜 変数 仮定 い 意味 持 連 値
困 い 問題a b c いう値 示 ≤ ≤
いう関係 あ 仮定 い わ あ あ 個人 数学的知識 関
能力 問題 困 尺 い 表 値
個人 正答や誤答 決 考え 例え ≤ < < あ 場
個人 問題a b 正答 問題c 誤答 考え
正答 誤答 現象 観測 変数 あ 顕 変数 いわ
問題 解答 人 ン い 各問題 正答 人 割 正答率 通過
率 豊 , 2002 呼
得 解答 正答 誤答 目 関 正答
率 い 目 正答 者 正答率 高い 目 正答 いう規則
当 場 目群 構 尺 Guttman Scale 呼 van Schuur,
2011 正答や誤答以外 当 無 尋 目 い 立
当者 割 高い 目 い 目 間 割 い 目 当 者
割 高い 目 必 当 いう規則 当 場 Guttman
Scale いえ
先 数学 知識 関 問題 戻 目 正答 目 正答
い 関 回答 ン 考え 正答及 誤答 状況 あ 仮想
あ 2-1 う
8
2-1 3 数学的知識 問題 解答 ン 正答者及 誤答者 割
示
2-1 う 白い部 正答者 割 柄 部 各問題 誤
答 者 割 示 示 括 付 数 先 言 及
Guttman 社会学会 会員 尋 結果 期 4 種類 解答
ン 応 解答 ン 示 正答 1 誤答 0 各問題 正
解答 場 各1点 え 1 4 類 者 解答 ン{問
題a, 問題b, 問題c 得点 1 1,1,1 3点 2 1,1,0 2点 3 1,0,0 1
点 4 0,0,0 0点 わ う 解答 ン 得点
一 一 応 い 験者 得点 知 問題 正
答 問題 誤答 いう解答 ン 知 可能 正答
率 問題 易 可能
一般的 目 回答状況 考え 場 目 当数 回答 ン
異 状況 理解 う 当数 回答 ン 1 1 関係
回答者個人 目 当数 序 う 回答 ン
Scalability 呼 Guttman, 1944; Menzel, 1953 Guttman Scale 回答
ン 回答者 序 目 当数 回答者
回答 ン 再現 いえ Guttman Reproducibility 呼
Guttman, 1944, 1950
う Guttman Scale 特徴 完全 満 理想的 状況 あ 現実
集 場 う 状況 生 い 実 用
い Guttman Scale 構 場 Guttman Scale 特徴 満 い 考え 必要
(1) (2) (3) (4)
9
あ 2 問題 間 Guttman Scale 構 う 断 方法 い
明 2兆2 表 考え 例え 2-1 問題 a 問題b 回
答者 割 表2-1 う 示
表2-1 問題a及 問題b 解答者 割 %
問題a
正答 誤答
問題b
正答 60 0
誤答 20 20
表2-1 各 数 全体 100 問題a及 b 解答者
割 相 数 示 問題a 問題b 比較 場 問題a 方 易 い
正答率80% 易 高い問題b 正答率60% 正答 者 問題a 正答
や 誤答 い 考え 妥当 あ う 表2-1
割 0% あ 示 い 易 関 2
問題 序 い 当 部 Guttman Error 呼
van Schuur, 2011 完全 Guttman Scale 質 変数 間 Guttman Error 数 0
う 目 割 顕 変数 各 目 困 潜 変数 応
いう関係 常 観察 状況 Guttman Scale 構 高い状
況 あ 特 困 高い 目 当 者 困 い 目 常 当
い 場 目 尺 完全 Guttman Scale 構 い いえ
目 困 序 従わ い 当 ン Guttman Error
Guttman Error 考慮 Guttman Scale 構 評価
一般的 値 目間 関係 測定 各種 連関係数 あ 節
表2-3 代表的 例示 表2-3 示 連関係数 記 Guttman
Scale 質 評価 指標 用い 問題 あ 節 点 い
明
2.2 Guttman Scaleの評価指標 連関係数を利用 き い理由
値変数間 関係 MDS 視覚化 値変数間 関係 指標 連関係数
利用 連関係数 Guttman Scale 構 示 目的 作
わ い Guttman Scale 示 質 持 い 本研究 着目 値変
数 割 観点 各種 連関係数 質 い い 明
値変数 あ 変数 変数 い 表2-2 う 集計表 考え
10
表 各 数 各変数 当 数 ン
割 割 !"= ( + ) ⁄ !&= ( + ) ⁄ 表記
変数 方 変数 割 高い 顕 的 観測 当数 い
> 想定 2変数 割 差 !"− !&(> 0) 以
> 場 仮定
通常 値変数 連関係数 表2-3 示 う 指標 あ 例え 四
点相関係数 Yule, 1912 やJaccard係数 Jaccard, 1908 等 係数 最大値1
表2-2 集計表 非 角 数 0 !"− !&= 0
あ 表2-2 数 用い 各係数 算出 式 表2-3 併 示
11 表2-2 変数i及 変数j 集計表
変数
当 非 当
変数
当 +
非 当 +
+ +
表2-3 値変数 関 各種 連関係数
a 四 点相関係数 係数
Yule, 1912
−
)( + )( + )( + )( + ) b Jaccard係数
Jaccard, 1908 + +
c 単純見 い 単純 ン 係数
Sokal & Michener, 1958; Rand, 1971
+ + + + d Yule’s Q
Goodman & Kruscal, 1954
− + e Hamann
Hamann, 1961
( + ) − ( + ) ( + ) + ( + ) f Sorenson (Dice)
Gleason, 1920; Dice, 1945; Sorensen, 1948
2 2 + +
g Rogers & Tanimoto Rogers & Tanimoto, 1960
+ + 2( + ) + h Sokal & Sneath
Sokal & Sneath, 1963
2( + ) 2( + ) + + i Russel &Rao
Russel & Rao, 1940 + + +
j Baroni-Urbani & Buser Baroni-Urbani & Buser, 1976
+ √ + + + √ k Ochiai
Driver & Kroeber, 1932; Ochiai, 1957 )( + )( + )
12
各連関係数 計算式 明 う Russel & Rao 係数 除 非 角 数
0 あ 各々 連関係数 最大値1 2変数 割
差 !"− !& = 0 あ ン 変数 当 数
= !" 変数 当 数 + = !& 集計表 あ 表 2-4
う 設定
表2-4 変数 及 変数 集計表 変数
当 非 当
変数
当 −
非 当 + − − − + + −
+ − +
表2-4 集計表 数 い
1 ≤ ≤ , 1 ≤ + ≤ ,
+ + − ≤ ≤ + ≥ 0
= 200 設定 + 動 数 表2-3 示
各連関係数 値 縦軸 2 変数 割 差 !"− !& 軸 散布 2-2 示
!"− !& ≥ 0 範 限定
わ う 2変数 割 差 い 連関係数 最大値 1 近
一方 2変数 割 差 大 連関係数 最大値 わ
Yule’s Q い 2変数 割 差 大 連関係数 最大値 1
値 得 示 い う 2変数間 連関 集計表
角 数 利用 四 点相関係数 連関係数 利用 場
変数 割 差 大 連関係数 いう一定 関係
2変数 割 大 差 場 間 完全 Guttman Scale 関係
得 2変数 割 大 差 あ 場 Guttman Scale 構
最大値 い Guttman Scale 構 表 指標
表2-3 示 連関係数 う Yule’s Q 除い 連関係数 適 い わ
Yule’s Q い Guttman Scale 構 指標 適 い
理 い 節 い 言及
連関係数 2 変数 集計表 2 非 角 数
13
差 化 連関 算出 い あ 割 異 2変数間 Guttman Scale
関係 指標 表現 2 非 角 数 間 差 化
序関係 考慮 必要 わ あ 節 Guttman Scale 構
表 指標 い 明
a 四 点相関係数 b Jaccard係数 c 単純見 い係数
d Yule’s Q e Hamann f Sorenson (Dice)
g Rogers & Tanimoto h Sokal & Sneath i Russel &Rao
2-2 各種連関係数 値変数 割 差 関係 表 散布 a i
14 j Baroni-Urbani & Buser k Ochiai
2-2 各種連関係数 値変数 割 差 関係 表 散布 j k
2.3 Guttman Scaleの構成度の指標
複数 目 あ 場 Guttman Scale 構 い う 表現 指
標 Guttman Scale 構 あ 第2章1節 示 2変数 場
表 2-1 示 集計表 部 示 数 Guttman
Error 評価 可能 あ Guttman Error 用い 各種 指標 案 い
Guttman Scale 構 目 評価 目 2 以 あ 通常
あ 3 以 変数 関連 Guttman Error 評価 必要 あ 3
以 変数 い 時 Guttman Error 考慮 Guttman Scale 構 い 評価
測 明 当然 3 以 変数 Guttman Scale 構 指標
算出方法 2変数 場 適用
Guttman Scale 構 Scalability 準 van Schuur, 2011 呼 従来 先行
研究 案 い Guttman Scale 構 指標 大 3 あ
Mokken 1971 3 Guttman自身 唱 Reproducibility係数 Guttman, 1950; Clogg & Sawyer, 1981 及 問題点 正 い 係数 S1や S2
整理 い 当 Reproducibility係数 Scalability
係数 Homogeneity係数 い 体的 計算方法 併 以 明
2.3.1 Reproducibility係数
係数 Guttman自身 唱 準 あ Guttman, 1950 式
定義 Menzel, 1953; White & Saltz, 1957; van Schuur, 2011
[2.3.1] C. of R. = 1 −378456.
15
9: ; Guttman Error 観測 数 ン < 目数 表
実 計算方法 考え う 例 考え 5 目 い 6
調査協力者 回答 求 各 目 当 1 非 当 0 値
測定 状況 想定 表2-5 う 形 得 表
頭 目 表側 協力者 ID 記載 便宜的 1 いう回答 多寡 目 協
力者 序 並 替え 行 い
目5 い 6 全員 当 目 1 当者 1
ID1 あ 当者数 多 変数 並 最 行 各 目 当
者数 示 い Guttman Scale 当者 数 目 困 理論
通過率 示 指標 目 5 通過率 高 困 い
断 一方 目1 通過率 困 高い 断 5
目 当数 応 回答者 並 替え ID番号1 者 当数
多 ID 番号6 者 当数 少 い 目 回答者 関係
当 = 1 部 実線 う 階段型 区 線
階段型 区 部 中 網掛 2箇所 Guttman Error
示
表2-5 6 調査協力者 5 目 実施 測定結果 値
目1 目2 目3 目4 目5
ID1 1 1 1 1 1 5
ID2 0 1 1 0 1 3
ID3 0 0 1 1 1 3
ID4 0 1 0 1 1 3
ID5 0 0 0 1 1 2
ID6 0 0 0 0 1 1
1 3 3 4 6
Guttman Error 数え方 大 2 方法 あ Mokken, 1971 一
Goodenough 1944 唱 方 法 あ Mokken 1971
Guttman-Goodenough G-G 定義 呼 各回答者 当 目数 表
2-5 いえ 表 側 示 5 目中 当 目数 数え 完全 Guttman Scale
ン 逸脱 い 数 あ 表2-5 例 当 目
数 3 あ ID3 ID4 回答 ン 着目 ID3 示 0,0,1,1,1 理想的
回答 ン 一方 ID4 回答 ン 0,1,0,1,1 あ 目2
16
目3 回答 逸脱 生 い 逸脱部 構 目 2
目3 数 数 数え 数 1
う 一 定 義 Suchman 1950 Mokken 1971
Guttman-Suchman G-S 定義 呼 回答 変更 数 少
理想的 Guttman Scale ン 近 場 変更数
数 あ 表2-5 ID4 0,1,0,1,1 場 0,0,0,1,1 0,1,1,1,1
変更 理想的 Guttman Scale ン G-S定義
数 数え方 い 方法 案 い 数え方
唱 Green 1956 方法 明 Green 1956 各回答者 回答 ン
い 通過率 並 目 番 沿 回答 ン 検討 逸脱 生
箇所 数え い 隣 う逸脱 ン 数 数え 例え
表 2-5 ID4 0,1,0,1,1 場 通過率 逸脱 回答 ン 1,0 隣 う
回答 数え 数 1 一 呼
全 除外 回答 ン い 様 隣 う回答
逸脱 回答 ン 1,0 数 数え 呼 以 様
除外 回答配列 高 逸脱回答 個数 数え い 最終
的 逸脱回答 3 以 生 い
ン 大 い場 2 数え 代替 い
Green, 1956 利用方法 研究者 あ 例え Sagi
1959 う 一 数 用 い Loevinger 1947, 1948
全 目間 組 わ い 逸脱回答 個数 数え 方法 用 い
Green 1956 方法 利用 表2-5 場 G-G定義 G-S定義
数 変わ い 数 考え 場 高
い Guttman Scale 逸 脱 回 答 ン 1,0 解 答 者 ID2 0,1,1,0,1 及 ID4 0,1,0,1,1 あ 数 1 集計表全体
数 2 い Reproducibility係数 計算
[2.3.2] C. of R. = 1 −=×?= 0.93
Guttman 1944 値 0.90以 あ Guttman Scale 構
望 い い
2.3.2 Scalability係数
前節 明 Reproducibility係数 Scalability 断 指標 多用 い
自身 問題点 指摘 Reproducibility 係数 定義式 0 1 範
値 期 実 適 用 場 限 値 高 いう 問 題 あ
17
Mokken, 1971 高い 限値 問題 正 係数 Mokken 1971
S1 整理 い
[2.3.3] BC= 1 − 3
3DEF=
GHIJGHIDKL
CJGHIDKL .
9 Guttman Error 定義 数 9M N 理論 最大値
Rep Reproducibility係数 値 RepMQR Reproducibility係数 理論 最 値 あ
式 最後 関係 2-3 示
2-3 BC 算出 Rep RepMQR 関係
う S1 Reproducibility係数 値 正 S1 係数 い
あ Menzel 1953 定義 Scalability係数 い 明
あ 目 当 非 当 回答者 当 回答
者全員 当 あ 非 当 あ あ い あ 特定 回答者個
人 回答 全 目 い 当 う 状況 あ 回答
者 回答 ン 全 目 い 当 あ 非 当 あ
Extremeness いう Reproducibilty係数 Scalability う
う Extremeness 場 値 高 いう問題点 あ Menzel, 1953
Reproducibilty係数 最大値 1 値 場 最 値 0.5 回
い あ 目 い 割 高い Scalability 断
準 う 回答 高々 う一方 割 い 以
割 当 回答 あ Stouffer, 1950
G-S定義 数 明 目 当あ 1 当 0
い 各回答者 当 目数 各 目 当者数
行 列 並 替え 状態 考え わ 先 6 5 目 尋 結果
並 表2-5 う 状態 あ 表2-5 状態 え
G-S定義 1,0 個数 ン 例え 6 目 場
18
最大 数 回答者 回答 ン 例え 1,1,1,0,0,0 あ 数 3
あ 5 目 場 最 大 数 回 答 者 回 答 ン 例 え
1,1,1,0,0 あ 数 2 あ 1,0 ン 多い回答
ン 最大 数 含 数 各 ン い 割
い方 数 一致 6 目 例 1 0 数 = 3
5 目 例 0 数 = 2 一致
目数 < 回答者数 数 1,0 個数
[2.3.4] S
8
個 if < 偶数
8JC
個 if < 奇数
全体 理論 最大 数 含 回答者全員
数 示 解答 ン 示 場 あ
[2.3.5] S
87
個 if < 偶数
(8JC)7
個 if < 奇数
Reproducibility係数 値 式[2.3.1] 代入
[2.3.6] C. of R. = U0.5 if < 偶数 0.5 + C8 if < 奇数
最 値 0.5
以 明 表2-5 形式 い 列方向 各 目 当者 割
い 明 場 あ 行方向 各回答者 当 目 割 い 様
議論 あ 各 目や各回答者 回答 当 非 当 う 割
高い 準 断 数 最大値 割
い 応数 超え い Menzel, 1953 列方向 行方向
い い割 示 数 得 理論 最大数 Maximum
Error, ME Reproducibility係数 式 う 正 Scalability係数 あ
う 割 算出 得 理論 最大数 除
得 値 幅 広 Scalability 程 い 比較 客
観的 指標 期
19 [2.3.7] C. of S. = 1 −3XY456.
ME 算出方法 2通 考え 表2-5 い 行方向 回答
者 場 ME 列方向 目 場 ME あ う 値
い方 Scalability係数 理論 限値 い値 ME 用
実 Menzel 1953 算出方法 従 表 2-5 式[2.3.7] 適用
目i 0 1 数 大 い方 Z" :[ 回答者k 各 目
0 1 回答 数 大 い方 Z&\:] Z" :[ い 目1 い
0 方 多い 数 6 − 1 = 5 あ 目2 い
0 1 回答数 一 あ 一方 応数3 利用 いう う
目5 計算 足 わ
∑ Z?"`C " :[= (6 − 1) + 3 + 3 + 4 + 6 = 21
様 回答者 行方向 Z&\:] い ID1 数 多い
1 数 5 あ ID2 数 多い 1 あ 数
3 あ いう う ID6 計算 足 わ
∑=&`CZ&\:]= 5 + 3 + 3 + 3 + (5 − 2) + (5 − 1) = 21
ME 少 い 回答数 総和 全回答数 回答者数兆 目
数 6 × 5 = 30 Z":[ 総和 Z&\:] 総和 差 引い ME 計算
MEd 目e = 6 × 5 − ∑ Z?"`C ":[ = 9,
MEd回答者e = 6 × 5 − ∑?&`CZ&\:]= 9
定義 数 3 以 場 想定 定義 い 値
場 単純 割 高い 数 総和 計算 あ
う 値 い方 ME 場 目方向 回答者方向 ME = 9
あ
C. of S. = 1 −29 = 0.78
20
Scalability係数 い 係数 表 当時 数値 評価 経験的 準値
十 蓄積 Menzel, 1953 以降 多 利用 い わ い
係数 明確 断 準 い いう あ 様々 実
適用 経験的 準値 策定 求 Menzel 1953 Guttman Scale
断 準 C. of S. = .60 . 65 以 値 適当 い 示唆 い Scalability 係数 Reproducibilty 係数 最大値 1 常 Scalability係数≤ Reproducibility係数 い う 関 係 あ Reproducibilty 係 数 最 値 0.5 回 い
Menzel, 1953; White & Saltz, 1957 一方 Scalability係数 0 1 値 いう特 あ Scalability係数 Jackson 1949 Plus Percentage Ratio 本質的
あ 計算方法 明 White & Saltz 1957 示 あ
2.3.3 Loevinger よるHomogeneity係数
前節 S1 係数 Reproducibility係数 高い 限値 正 割
高い 数え 場 準 点 正 あ
Reproducibility係数 高い 限値 う一 原因 生 う 各
目 回答 互い 立 あ 場 期 係数 考慮 い 生 い
限値 高 あ 各 目 回答 互い 立 あ いう 無仮
計算 係数 限値 正 S2 係数 あ
Mokken, 1971
[2.3.8] B =pqJpqr
CJpqr = 1 − 3 3r.
BC あ S1 係数 値 BCs 各 目 回答 互い 立 あ
いう 無仮 計算 S1 係数 値 9 Guttman Error 定義
数 9s 各 目 回答 互い 立 あ いう 無仮 測
理論値 あ 式 示 S2 S1 各係数 値 関
係 2-4 示
21 2-4 S2 算出 BC BCs 関係
う S2 係数 値 S1 値 正 定義式[2.3.8]
う S2 係数 S1 正 い Reproducibility係数
限値 問題 処 回答 立 考慮 正 行 い 点
S1 望 い いえ Mokken, 1971 定義 BC 値 BCs
値 回 B 値 負 あ 得 場 目
構 尺 仮 棄却 いう意味 尺 許容 い 断
Mokken, 1971
係 数 い あ Loevinger 1947, 1948
Homogeneity係数 Coefficient of Homogeneity い 明 Loevinger 1947, 1948
手法 明 係数 異 目 い 両 目 当
回答 者 割 !"& 計算 両 目 互い 立 あ 仮定 場 周辺
数 算出 理論値 !"!& 差 引い !"&− !"!& 全 目 全組 わ い
足 わ White & Saltz, 1957 [2.3.9] t = ∑ ∑ (!" &u" "&− !"!&).
全 目 ワ 立 あ 場 理論的 t = 0 t 限
式[2.3.9] !"& 目 う 困 高い 通過率 い 目 割 min (!", !&) 置 え 式 定義 tM N
[2.3.10] tM N= ∑ ∑ dmin (!" &u" ", !&) − !"!&e.
Homogeneity係数 x
[2.3.11] x = y
yDEF
表2-5 い Homogeneity係数 計算
t = z16 −12{ + z1 16 −12{ + z1 16 −19{ + z16 −6{ + z1 13 −14{ + z13 −3{ + z1 12 −12{ + z13 −13{
+ z12 −12{ + z23 −23{ =1136,
22
tM N= z16 −12{ + z1 6 −1 12{ + z1 16 −19{ + z16 −16{ + z12 −14{ + z12 −3{ + z1 12 −12{ + z12 −13{
+ z12 −12{ + z23 −23{ =2936
以
x =1129 = 0.38
x 目 組 わ 算出 可能 あ
[2.3.12] x"& =|}|•J|}
CJ|} (!"≥ !&)
計算 Loevinger, 1947, 1948 !"|& = !"&/!& 目 当
目 当 場 条件付 確率 示 式[2.3.12] 変数 及 変数 い う2 変数 Homogeneity係数 あ 式[2.3.9] [2.3.10] [2.3.11] 用い
[2.3.13] x"& = y
yDEF=
|}•J|}|• MQR (|},|•)J|}|•=
|}•⁄MQR (|},|•)JM N (|},|•)
CJM N (|},|•)
=
•‚ ƒ
‚„ !"&⁄!&− !" 1 − !" =
!"|&− !"
1 − !" Z !"≥ !&
!"&⁄!"− !&
1 − !& =
!&|"− !&
1 − !& …†ℎˆ‰Š ‹ˆ
Reproducibility係数やScalability係数 比較 Homogeneity係数 値 い 経験
的 準値 0.3 未満 値 示 場 2 以 目 構 尺
Guttman Scale 意味 い van Schuur, 2011 Homogeneity係数 最大値 1 あ 2 目間 考え 場 Homogeneity係数 最 値 1 − :
ン あ 負 値 得 付録A
S2 係数 S1 係数 正 含 い 点 望 い 先 述
Reproducibility係数やScalability係数 比較 Loevinger Homogeneity係数 回答集計表 周辺 数 依 い点 優 い Mokken, 1971; Warrens, 2008
正確 言う Homogeneity係数 値 2 値変数 周辺 数 依
23
周辺 数 所 2変数 互い 立 あ 場 0 値 示 2変
数 関連 場 最大値1 示 Warrens, 2008 最 値 周辺 数 依
付録A 2 変数 立 あ 場 期 数 差 引い 調整
い 点 Homogeneity係数 Reproducibility係数やScalability係数 優 い い え 本 論 文 第 4 章 以 降 Guttman Scale 構 指 標
Loevinger Homogeneity係数 利用
表2-4 示 集計表 い 第2章2節 い 設定 条件
= 200 動 生 集計表 2 変数間 割 差
!"− !& 軸 Reproducibility係数 Scalability係数 Homogeneity係数 各値
縦軸 散布 2-5 示 Homogeneity係数 縦軸 い 限値
0 示 い
各係数 得 限値 実 Reproducibility 係数= 0.75 Scalability 係数
= 0.50 Homogeneity係数< 0 各係数 理論 限値 高 問題点
正 い 示 い
2-5 尺 Scalability 示 各係数 値変数 割 差 関係 表 散布
最後 前節 Yule’s Q 尺 Scalability 利用 適
い点 い 言及 尺 Scalability 評価 3 指標 Yule’s Q
う 値 示 縦軸 Yule’s Q 値 軸 3 Scalability 指標 配
散布 2-6 示
わ う Scalability係数 Loevinger Homogeneity係数 値
場 Yule’s Q 値 1 近い値 示 多 見 い
24
Guttman Error 生 い わ Yule’s Q 適 評価 い い
いう 示 い Guttman Error 生 い い Yule’s Q 理論 限
値1 示 点 適 あ Guttman Error 生 い 高い値 示
Guttman Scale 構 表 指標 適 い Yule’s Q 本来 尺
Scalability 測定 意 い い点 当然 あ いえ
2-6 Reproducibility係数 Scalability係数 Homogeneity係数 Yule’s Q 値 示 散布
25
第 3 章 多次元尺度構成法― Guttman Scale 関連し
本章 視覚化 関わ 統計的手法 用い 多い多 元尺
法 MDS; 高根, 1980; Cox & Cox, 1994 い 数理 明 MDS
2 元 布置 結果 解釈 枠組 利用 Facet理論 い 明
実 MDS 適用 結果 示 各種 MDS 視覚化手法
特徴 い 言及
MDS 含 各種 視覚化手法 数理 明 一 値 2
元 面 布置 視覚化 多 利用 等質 析 Gifi, 1990; Michailidis & de
Leeuw, 1998 あ 等質 析 視覚化手法 あ 応 析 Greenacre,
2007 尺 法 西 , 2007, 2010 数 化Ⅲ類 林, 1974; 岩坪, 1987 種 析手
法 あ 後 値 類似 非類似 適用 多い非計
的 多 元尺 法 あ Kruskal MDS Kruskal, 1964 及 Guttman 最 空間 析 Smallest Space Analysis: SSA; Guttman, 1968
3.1 等質性分析の数理 ル
等質 析 ン Ž 番目 変数 数 ••
調査 象者 以 変数 数
割 当 数 化 行う ‘ 元 数 化 い 行列 式
う 表
[3.1.1] ’ = “
CC ⋯ C•
⋮ ⋱ ⋮
7C ⋯ 7•
˜.
Ž 番目 数 化行列 式 う 表
[3.1.2] ™•= “
+CC ⋯ +C•
⋮ ⋱ ⋮
+š›C ⋯ +š›•˜ , Ž = 1, … , <.
< 変数 数 表 各 当 無 0
1 示 ン 行列 式 う 表
[3.1.3] ••= ž
CC ⋯ Cš›
⋮ ⋱ ⋮
7C ⋯ 7š›
Ÿ , Ž = 1, … , <.
26
"&= 0 or 1 あ 及 数 化 行う 最
化 目的関数 式 定義 σ 表 行列要素 方和 SSQ
行列 = ( "&) い SSQ( ) = tr ¢ あ
[3.1.4] σ(’; ™C, ™¥, … , ™8) = <JC∑8•`CSSQ(’ − ••™•)
= <JC¦ tr(’ − ••™•)¢(’ − ••™•)
8
•`C
’ = § ™•= § う 無意味解 除 う 制約
行列 各 元 表 列 直交 底
[3.1.5] ’¢’ = ¨|.
¨| ! 単 行列 あ 行列 各 元 表
列 中心化 各要素 1 元 ©7
[3.1.6] ©7¢’ = §.
空間 布置 各点 原点 中心
条件式[3.1.5] [3.1.6] [3.1.4] 最 化 ’ 固定 ™• 関
σ 最 化 ™ª• 式 通
[3.1.7] ™ª•= (••¢ ••)JC••¢ ’ (Ž = 1, … , <).
™• 固定 σ 最 化 ’ª 式 通
[3.1.8] ’ª = <JC∑8•`C••™•.
変数 各 数 化 属
心 自身 属 数 化 均
回答 損値 あ 場 [3.1.4]式 損 あ 除い 方和 計
算 目的関数
[3.1.9] σ(’; ™C, ™ , … , ™8) = <JC∑8•`Ctr(’ − ••™•)¢«(’ − ••™•).
行列 « 角行列 番目 損 い場 , 角要素
27
1 番目 損 あ 場 , 角要素 0 割 当
3.2 Kruskalの多次元尺度法 MDS の数理 ル
MDS 数理 い 明 値 い 類似
い 変数間 近接 計算 近接 MDS 適用 場 想定
類似 変数 士 関係 類似 連関係数 測定 指 MDS
類似 間隔尺 序尺 用い 析 異
本研究 第4章以降 類似 指標 Jaccard係数 使用 理 第4章
4節 参照 い 値 MDS 適用 近接 指標 い
通常 値変数 割 考慮 連関 考え い Guttman Scale Scalability
指標 使う必要 い 行動科学 値 連関係数 Jaccard係数 用
い 場 序尺 析 多い 例え Canter, 2000
変数間 連関係数 序尺 係数 序関係 い 変数
空間 表示 Kruskal MDS い 明
空間 R• い 2点 ! 元 ! = 1, … , ‘ 標 "|
&| 表 時 2点間 距 "& 式 定義
[3.2.1] "&= ¬∑ (•|`C "|− &|) -
q®.
2 元 面 距 表 場 ‘ = 2 2点 間 類似 ‹"&
あ 変換 Z 用い 点 い 式 う 差 定義
[3.2.2] ˆ"& = ¬ "&− Zd‹"&e- .
類似 変換 MDS空間 距 誤差 乗 あ 全 点
組 わ , い 足 わ 適 悪 示 測 一般 Raw
Stress Kruskal, 1964 呼
[3.2.3] ¯°= ∑ ∑ ¬" "±& "&− Zd‹"&e- .
Raw Stress 大 適 悪 測 値 大 単 依
値 大 単純 適 程 評価 い う
準化 行う
28 [3.2.4] ¯C =∑ ∑ ¬²}•J³d´}•e-
}µ• ®
} ∑ ∑ ²} }µ• }•® .
方根 Stress-1 呼 Kruskal, 1964 類似 変換 値 MDS空間 距
完全 一致 場 最 値 0 う 形 定義 目的関数 最 化
点 空間 置 決定
象 関係 示 指標 非類似 "& 序 考え 象 全 <
個 想定 , 組 わ MC = <(< − 1)/2 通 [3.2.5] "q&q < "®&® < ⋯ < "¶·&¶·
一方 < 個 象 ‘ 元空間 < 個 点 表 " (1 ≤ ≤ <)
点 点 距 "& 式[3.2.1] 表 Kruskal 方法
"& 大 関係 応 "& 大 関係 一致 う 空間 配置
決定
"& 軸 "& 縦軸 布置 散布 考え 場 両者 大 関係 一致
各点 "& 結 時 縦軸 値 関 直線 単調増 示 必要 あ
軸 d 方向 値 ¸ "&¹ 均値 算出
調整 う 単調増 示 う 正 º"& 用い
い 空間 布置 方法 Kruskal 方法
[3.2.6] B∗= ∑ ∑ (" "±& "&− º"&)
[3.2.7] t∗= ∑ ∑" "±& "&
[3.2.8] p∗
y∗=
∑ ∑ (²} }µ• }•J²¼}•)®
∑ ∑ ²} }µ• }•®
最 化 空間 布置 求 MDS空間 あ 式[3.2.8] 距 "&
単 依 い い 方根 式 B
[3.2.9] B = ½p∗
y∗
29
MDS空間 距 適 定義 B 値 い 適 い
林 飽戸, 1976; Kruskal, 1964
3.3 GuttmanのSSA 3.3.1 SSAの数理 ル
本手法 先 Kruskal 方法 値 序 非計 的多 元尺 法
あ 質 単調 及 最 元 単調 MDS空間 距
序関係 値 序関係 あ 最 元 最 元
空間 布置 あ
< 個 象 い 互い 非類似 "& え い 非
類似 値 序 距 数 Distance Ranking Numbers ¾"& 考え う 定義
[3.3.1] ¾"&≥ 0, ¾""= 0.
一般 ¾"& ≠ ¾&" あ ¾"& 異 値 個数 À 個 ¸¾"&¹
称 あ < 個 象 全 組 わ い ¸¾"&¹ え い À 最大値 組 わ 数 Á<2 = <(< − 1)/2
一方 距 数 ¾"& 応 SSA空間 点間 距 "& "& 異
値 個数 Ã 個 距 "& 2点間 距 示 いう定義 ¸ "&¹
称 あ Ã 最大値 Á<2Â À Ã 序関係 い
場 À 及 Ã Á<2Â 以 値
節 明 写像 変換 ¾"& ¾"&¢ ¾"&¢ 異
値 個数 À¢ 個 "& "&¢ "&¢ 異 値 個数
â 個 写像 得 単調 多寡 応
À¢≤ â 準単調 [3.3.2] À¢= â 強単調 À¢≥ â 弱単調
類 様子 示 3-1
3-1 (a) 強単調 示 あ ¸¾"&¢¹ 及 ¸ "&¢ ¹ 含 À¢= â 3-1 (b) 準 単 調 示 あ ¸¾"&¢¹
30
¾"&¢ = ¾"¢Ä&Ä= 2 "&¢ 異 値 応 い À¢≤ â
い 3-1 (c) 弱 単 調 示 あ ¸ "&¢ ¹ 2
"&
¢ =
"Ä&Ä
¢ = 3,
"&
¢ =
"¢Ä&Ä= 5 各 い ¾"&¢ 異 値 応
い À¢≥ â い
3-1 単調 示