都市環境計画
都市環境計画のための
調査・分析
調査・分析手法の概論
試験想定問題 「多変量解析手法について以下のキーワードを用いて 説明せよ。」 定量データ(量的データ),定性データ(質的データ) 目的変数(従属変数),説明変数(独立変数),重回帰分析, 判別分析,因子分析,数量化Ⅰ類,数量化Ⅱ類, 数量化Ⅲ類
◇多変量解析手法・・・後日詳細(予定) 重回帰分析 判別分析 因子分析・主成分分析 利用者の利用実態や評価構造の解明等に関する研究 数量化Ⅰ類 数量化Ⅱ類 数量化Ⅲ類 その他,クラスター分析,共分散構造分析等 予測する 判別する 集約する
①調査・分析手法の概論 1. 都市環境計画等における調査や分析の必要性 ~なぜ「調査」・「分析」・・・研究 目標 ・・・計画=社会・世の中を改善する仕組みを考える 「今の社会・世の中の状況を知る(前提)」 「問題の現状を知る」 「解決案(仮説)の検証」 「実際実施したことに対する良し悪しの検証」 等・・・・ ※マーケティング,PDCA 上記のためには「調査」や調査データ等に基づいた 「分析(解析)」が必要である。
①調査・分析手法の概論 1. 調査手法 ①(人やものを)観察する・測定する 例)現状の町並み・建築・緑の量を測定する。 例)人の行動を観察する(動線,遊び) ②(人に)尋ねる 例)アンケート調査・ヒアリング調査 例)KJ法(・・・発想演習でやった) ③意識を捉える 例)SD法 (後述)・・・心理学の分野の応用 例)認知マップ法 (地図を書いてもらう) ④実験する 例)人(動作・心理)とハード(いすの変化と座りごこち等) ⑤資料を調べる 例)統計資料(世論調査,国政調査・・・)
①調査・分析手法の概論 2. 分析手法(他にも様々ある)
◇基本的な解析(記述統計等)
①単純集計等 (平均値,最大値,度数分布等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係)◇多変量解析
③ 「(重)回帰分析」・「数量化Ⅰ類」 ・・・予測する ④「判別関数」・「数量化Ⅱ類」 ・・・判別する ⑤「主成分分析」・「因子分析」・「数量化Ⅲ類」 ・・・構造を探る・簡潔にする ⑥クラスター分析 ・・・類型化する その他:共分散構造解析等①調査・分析手法の概論 3. データの基礎
①質的データ(定性データ,定性的変数)
「名義尺度」・・・大小が全くない 例)性別,国籍,血液型 「順序尺度」・・・大小関係はあるが,値の意味はない 例)満足度,好き嫌いの程度 ※関連: 後述 「定性データの数量化」②量的データ(定量データ,定量的変数)
「間隔尺度」・・・大小関係があり,等間隔の目盛りあり 例)温度,試験の得点,家族構成人数 「比率尺度」・・・大小関係があり,絶対的原点あり 例)身長,体重・・・①調査・分析手法の概論 3. データの基礎
データの「ワークシート化」・・・エクセルへの入力
学生番号 性別 身長 体重 大学の満足度 牛乳の嗜好性 1 男 175 63 満足 好き 2 女 165 72 やや満足 好き 3 男 166 55 どちらでもない 好き 4 女 155 42 やや満足 好き 5 男 165 56 不満 嫌い 6 男 182 70 やや満足 好き 7 男 172 70 やや満足 どちらでもない 8 男 173 63 どちらでもない 好き 9 男 168 58 満足 好き 10 男 169 73 やや満足 嫌い 11 男 164 55 どちらでもない 好き 12 女 158 50 満足 どちらでもない 13 女 162 56 やや満足 好き 14 男 159 45 満足 好き 15 男 178 72 やや満足 好き 16 男 164 58 不満 好き 17 男 177 67 やや満足 嫌い 18 男 172 63 やや満足 好き 19 女 171 60 やや不満 嫌い 20 男 170 70 やや不満 好き①調査・分析手法の概論 3. データの基礎
質的データの数量化 (1-0データ化)
・・・・・・ ・・・・・・ 10代 20代 30代 40代 50代 ・・・・・・ ほぼ毎日 週2~3回 週1回 月2~3回 月1回 年数回 殆ど しない ・・・・・・ 回答者1 1 0 0 0 0 ・・・・・・ 0 1 0 0 0 0 0 ・・・・・・ 回答者2 0 0 1 0 0 ・・・・・・ 0 0 0 0 1 0 0 ・・・・・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 回答者n 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 ・・・・・・ 年齢 採取の頻度 質問項目②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ①単純集計等 (平均値,最大値,度数分布等) ・・一つのデータの特徴をみる ・・多くはエクセルで処理可能 (:エクセル関数) 例)室蘭工業大学の学生の身長ってどんな特徴? ・・・主に定量データ 平均(その他,中央値,最頻値) =aberage(範囲) 最大値 =max(範囲) 最小値 =min(範囲) 分散,標準偏差(ちらばり) ・・・これも関数あり →エクセルで実例・・・
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ①単純集計等 (平均値,最大値,度数分布等) ・・一つのデータの特徴をみる 例)室蘭工業大学の男女比って? 例)学生の大学の満足度の傾向は? ・・・(基本)定性データ 度数分布 比率(割合) (全体数の中で割合) ※単数回答 :S.A(single answer) ※複数回答 :M.A.(multiple answer) 66% 62% 37% 35% 34% 23% 23% 23% 21% 15% 2% 6% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 自然とのふれあい 子供・家族の自然・環境学習 自分自身の自然・環境学習 心身のリフレッシュ・休息 友人・知人との交流 健康促進 余暇時間の充実 新たな人間関係の形成 家族との交流 ボランティア活動の実践 その他 無回答
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ①単純集計等 (平均値,最大値,度数分布等) ・・一つのデータの特徴をみる 例)どれくらい時間をかけて通学しているのか? ・・・主に定量データ 「累積度数分布」 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 子育て支援施設 ふぉれすと鉱山 累積度 自宅からの道のり(距離)km 子育て支援施設 平均:5.4km 誘致距離:10km ふぉれすと鉱山 平均:16.5km 誘致距離:約19km
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係) 二つのデータの関わりをみる 例)性別の違いと牛乳の好き嫌い(嗜好性) 例)年齢層別と結婚経験 ・・・主に定性データ(数量化1-0化) 「クロス集計」 ※関連: 独立性の検定 1%水準 5%水準 上段: 実数 下段: 割合 男 女 全体 1 3 4 17% 75% 40% 1 0 1 17% 0% 10% 2 1 3 33% 25% 30% 2 0 2 33% 0% 20% 6 4 10 100% 100% 100% ビ ー ル 全 体 焼 酎 ワ イ ン 日 本 酒 回答者番号 性別 一番好きなお酒 (体重-平均体重)肥満度 1 男 ビール 5 2 女 ビール 7 3 男 日本酒 3 4 女 ワイン -3 5 女 ビール 0 6 男 ワイン 0 7 男 焼酎 -5 8 女 ビール 2 9 男 焼酎 1 10 男 ワイン 2 ↑定性データ ↑定量データ
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係) 二つのデータの関わりをみる 例)身長と体重の関係 例)総合満足度(得点化)とその他の要因別満足度 ・・・定量データ同士 「散布図」 ・・・2変数の分布状況
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係) 二つのデータの関わりをみる 例)身長と体重の関係 例)総合満足度(得点化)とその他の要因別満足度 ・・・定量データ同士 「相関分析」 相関係数(一般に「r」) 「-1」・・・負の相関 「0」・・・相関なし 「1」・・・正の相関 ※決定係数(r2)
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係) 二つのデータの関わりをみる 例)身長と体重の関係 例)総合満足度(得点化)とその他の要因別満足度 ・・・定量データ同士 「相関分析」 相関係数(r) 「-1」・・・負の相関 「0」・・・相関なし 「1」・・・正の相関 ※決定係数(r2) ※無相関の検定 単相関 植栽後年数 (年) 平均 胸高直径 (cm) 平均樹高 (m) 立木密度 (本/ha) 1ha当たりの累積CO2固定量 (kg-C/ha) 0.818** 0.851** 0.892** -0.268** 無相関の検定 **:1%有意
②分析・解析手法の概論 1. 基本的な解析(記述統計等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係) 二つのデータの関わりをみる 例)身長と体重の関係 例)総合満足度(得点化)とその他の要因別満足度 ・・・定量データ同士 「回帰分析」 ・・・関数式の当てはめ (回帰式) ※必ずしも直線でなくてもよい(線形・・・非線形)
②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
◇多変量解析
「(重)回帰分析」・「数量化Ⅰ類」 ・・・予測する 「判別関数」・「数量化Ⅱ類」 ・・・判別する 「主成分分析」・「因子分析」・「数量化Ⅲ類」 ・・・構造を探る・簡潔にする クラスター分析 ・・・類型化する その他:共分散構造解析等②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
◇多変量解析の基本
「目的変数(従属変数,外的基準)」と 「説明変数(独立変数)」について 「目的変数(従属変数)」(=Yのイメージ) :予測,判別したいもの 「説明変数(独立変数)」(=Xのイメージ) :Y以外の様々なデータ 例)Y:樹木の大きさ ← X:樹齢,樹種・・・ 例)Y:ワインの嗜好性 ← X:年齢,海外経験,・・ 例)Y:公園の満足度 ← X:広場の満足度,遊具の満足度 例)Y:がんの危険性 ← X:たばこ本数,喫煙年数,・・②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
◇多変量解析・・・
「Y:目的変数」で整理すると
①Y(目的変数)が定量データ 「(重)回帰分析」 「数量化Ⅰ類」 ・・・予測する ②Y(目的変数)が定性データ 「判別関数」 「数量化Ⅱ類」 ・・・判別する ③Y(目的変数)がない 「主成分分析」・「因子分析」・「数量化Ⅲ類」 「クラスター分析」 ・・・構造を探る・簡潔にする ・・・類型化する②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
◇多変量解析・・・
「X:説明変数」で整理すると
①X(説明変数)が定量データ 「(重)回帰分析」 「判別分析」 「因子分析」「主成分分析」 ②X(説明変数)が定性データ (=数量化された定性データ) 「数量化Ⅰ類」 「数量化Ⅱ類」 「数量化Ⅲ類」 ※昔は上記①のような定量データ(説明変数)による「解析」のみだった ・・・「林」の数量化理論が②の一連の「数量化分析」②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「重回帰分析」・・・予測する
「目的変数(従属変数)」:定量 「説明変数(独立変数)」:定量 ※説明変数が1つの変数のとき:単回帰分析 ※基本的に多変量解析とは説明変数が複数である 例)樹木の胸高直径と樹高からCO2固定量を予測したい Y:CO2固定量 X:「胸高直径」「樹高」 Y:CO2固定量=a×「胸高直径」+b×「樹高」 a,b=係数②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「重回帰分析」・・・予測する
「目的変数(従属変数)」:定量 「説明変数(独立変数)」:定量 ◇実際の解析アウトプットイメージ 例)気温と各種の緑被率(樹林地率,草地率等)との重回帰分析 R=0.820** 変数名 偏回帰係数 標準 偏回帰係数 判 定 標準誤差 偏相関係数 単相関係数 樹林地 0.019 0.087 0.011 0.137 0.345 畑地 -0.010 -0.074 0.007 -0.124 -0.068 草地 -0.034 -0.294 ** 0.006 -0.436 -0.318 水田 -0.024 -0.724 ** 0.002 -0.741 -0.728 裸地 -0.017 -0.076 0.012 -0.115 0.044 水面 -0.011 -0.074 0.007 -0.122 -0.261 定数項 0.518 ** 0.106 ** :有意水準1%②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「数量化Ⅰ類」・・・予測する
「目的変数(従属変数)」:定量 「説明変数(独立変数)」:定性 例)ある都市における1日の観光客数(人数:量的データ) を決定する要因(天気,曜日等:質的データ)は何か?また, それらの要因により今後の観光客数を予測できないか? Y:観光客数(定量) X:「天気」「曜日」・・・・(定性)②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「数量化Ⅰ類」・・・予測する
「目的変数(従属変数)」:定量 「説明変数(独立変数)」:定性 ◇実際の解析アウトプットイメージ スポーツ新聞販売数と 各種の要因(曜日,天気,プロ野球,サッカー) http://www.m-te.com/kaiseki/nirui.html②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「判別分析」・・・判別する
「目的変数(従属変数)」:定性(2変量がベース:有無等) 「説明変数(独立変数)」:定量 例)持ち家か否かを,通勤距離と年齢で判別(予測)したい Y:持ち家ある(1),なし(0) X:「通勤距離」「年齢」:定量②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「数量化Ⅱ類」・・・判別する
「目的変数(従属変数)」:定性(2変量がベース:有無等) 「説明変数(独立変数)」:定性 例)ある都市における観光客のリピート希望の有無(有無: 質的データ)を決定する要因(属性,活動内容,利用施設 等:質的データ)は何か?。これらの影響要因より,リピート 希望の有無を判別予測できないか? Y:リピート希望の有無(1),なし(0) X:「属性(男女,年齢層等)」「活動内容」「利用施設」②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「数量化Ⅱ類」・・・判別する
「目的変数(従属変数)」:定性(2変量がベース:有無等) 「説明変数(独立変数)」:定性 ◇実際の解析アウトプットイメージ IHクッキングヒーター保有者、非保有者 各種の要因(年収層,家族構成,住居タイプ等) http://www.m-te.com/kaiseki/nirui.html②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「因子分析」「主成分分析」・・・構造化する
「目的変数(従属変数)」:ない (※因子の場合軸が結果的に従属) 「説明変数(独立変数)」:定量 (多くの要因) ※たくさんの説明変数を少ない項目に集約(軸)する手法 (例)野球選手の打率,本塁打,エラー数,盗塁数 →「強打軸」,「技巧軸」等に集約 (例)5科目のセンターテスト(5項目) →「理系軸(理科数学)」/「文系軸(英語国語社会)等)」 (例)建築の成績(数十科目) →「設計・計画軸(設計,計画系科目)」,「構造系等」②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「因子分析」・・・構造化する
「目的変数(従属変数)」:ない 「説明変数(独立変数)」:定量 (多くの要因) ◇実際の解析アウトプットイメージ 各会社のサイトの要因 http://www.m-te.com/kaiseki/nirui.html②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「数量化Ⅲ類」・・・構造化する
「目的変数(従属変数)」:ない 「説明変数(独立変数)」:定性 (多くの要因) ※たくさんの説明変数を少ない項目に集約(軸)する手法 例)ある都市における観光客の属性(性別,出身,学 歴・・・・),周遊行動(名所見学,飲食,宿泊・・・)及び利用 施設にはどのような関係(構造)があるのか? また,タイプ分類を行うことはできないか? (※タイプ分類の際にはクラスター分析を併用する場合が 多い)②分析・解析手法の概論
◇基本的な解析(記述統計等)
①単純集計等 (平均値,最大値,度数分布等) ②クロス集計・相関分析等 (2変数の関係)◇多変量解析
③ 「回帰分析」・「数量化Ⅰ類」 ・・・予測する ④「判別関数」・「数量化Ⅱ類」 ・・・判別する ⑤「主成分分析」・「因子分析」・「数量化Ⅲ類」 ・・・構造を探る・簡潔にする ⑥クラスター分析 ・・・類型化する その他:共分散構造解析等②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「クラスター分析」・・・類型化(タイプ分け)する
「目的変数(従属変数)」:ない 「説明変数(独立変数)」: ※因子分析(因子負荷量)等を用いることが多い (例) 野球選手を5グループに分類したい 野球選手の打率,本塁打,エラー数,盗塁数 →「強打軸」,「技巧軸」等に集約(因子) 後 5グループへ分類(クラスター分析)②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「クラスター分析」・・・類型化(タイプ分け)する
◇実際の解析アウトプットイメージ ジャニーズのタイプ分け 「因子+クラスター分析」 http://www.myenq.com/topics/detail.php?topic_id=35②分析・解析手法の概論 2. 多変量解析
「共分散構造解析」
イメージ
因子分析+相関分析+重回帰分析を混ぜ込んで
モデル化
比較的近年,意志決定等を考える上で重要視
されている解析手法
②分析・解析手法の概論