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経時解析

経時解析は、時間によって起こる変化の 時系列解析 です。 始まりと終わりの期間がある現象について、変化の様子を調べたい時に使います。 例えば、スイッチを押してからの状態の変化のデータや、 薬を飲んでからの症状の変化のデータです。

下記で、分散分析、決定木、回帰分析を使った解析が出て来ますが、 解析の説明変数(X)は、「時間」です。

分散分析・決定木

「初日、1ヶ月後、2ヶ月後、3ヶ月後」のような時間で測定されたデータの場合、 時点数(測定回数)が少ないので、Xは、 質的データ として扱うことができます。

時点数が多い場合でも、期間を区切って、区間毎に初日、1ヶ月後、2ヶ月後、3ヶ月後のような名前を付けたり、 初日、1ヶ月後、2ヶ月後、3ヶ月後のタイミングのデータだけを解析対象にすると、 この方法が使えます。

Xが、質的データになっていると、 分散分析 や、 決定木 を使うことができます。

これらの手法を使うと、「時間の経過とともに変化が起きている。」といえるのかが解析できます。

ちなみに、 決定木 のソフトには、自動で時点数の期間を区切ってグループ化する方法が入っていることがあります。

時系列回帰分析

「だんだん増加している」とか、「一度低下して、再び上昇する」といった現象を式で表す時には、 回帰分析 を使うことができます。 「時系列回帰分析」と呼ばれることもあります。

回帰分析の時のXは、量的データとして使います。

一般的な回帰分析は、 線形式 の形で解析することが多いと思いますが、 時間変化の解析では、カーブした線で近似した方が良いこともありますので、 二次以上の式や指数を使うこともあります。

パネルデータ分析・差の差分析

計量経済学 でよく紹介されるパネルデータ分析や、差の差分析は、経時解析の一種です。

乗法モデル

当たり前のようになっていますが、一般的に使われる回帰分析は、加法モデルです。 「等分散」と呼ばれますが、回帰線からのばらつきが、一定なことが想定されています。

回帰分析には、 乗法モデル もあり、ばらつきの変化を表現んできます。




参考文献

医学の分野では、成長に伴う身体の変化や、薬物投与後の時間変化のデータを、 「経時データ」や「縦断データ」と呼んでいるようです。


経時データ分析」 藤越康祝・菅民郎・土方裕子 著 オーム社 2008
どんなデータをどのように分析するのかが、入門者向けに書かれています。 分散分析モデル、成長曲線モデル(回帰分析のモデル)、ランダム係数モデル等が解説されています。
ランダム係数モデルというのは、 サンプル毎に測定回数が違っている場合を、 状態空間モデル に近い2階層の式で表現します。


経時データ解析の数理」 藤越康祝 著 朝倉書店 2009
上記の本を、専門家用に書き直したような書き方の本です。


縦断データの分析 変化についてのマルチレベルモデリング」 Judith D.Singer, John B.Willett 著 菅原ますみ 監訳 朝倉書店 2009
マルチレベルモデルを詳細に解説しています。


発達心理学のための統計学 縦断データの分析」 宇佐美慧・荘島宏二郎 著 誠信書房 2015
データの欠測について、種類や対処法に1章を充てています。
構造方程式モデリング(SEM) : 時点間の平均値の差の分析法
潜在成長モデル(latent growth model) : SEMに傾きも考慮したモデル
他に 自己回帰モデル もあります。




順路 次は 多変量データの傾向解析


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