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相関係数の異常な挙動の解明とそれに対する対処

研究課題

研究課題/領域番号 18K03048
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分10020:教育心理学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

椎名 乾平  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (60187317)

研究分担者 久保 沙織  東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 准教授 (70631943)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード相関係数 / バイアス / polychoric相関係数 / 評定尺度 / ポリコリック相関係数
研究成果の概要

ピアソンの相関係数rの範囲は[-1,1]とされるが、2変数のカテゴリー数が異なる場合、絶対値が1になれないという重大なバイアスを発見した。そこで以下のことを行った。
まずバイアスの実態を徹底的に調べた。標本相関係数の期待値はロバストに過小評価され、またこのバイアスがカテゴリー数の増加と共に減少するのを明らかにした。この事実を相関係数を使用するすべての人に伝達するよう努めた。またバイアスが他の統計手法にどのように影響するのかを調べた。そして、バイアスを除去するために、EMアルゴリズムを用いるpolychoric相関係数という新計算法を提案した。
評定尺度についての歴史的研究も行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

相関係数は非常に多くの学問領域で統計的手法の基本要素として使用されている。本研究で明らかにした相関係数のバイアスは統計解析を危険にさらす場合があるので、相関係数を使用するすべての科学者・実務家の共通認識とならなければならないだろう。バイアスが回帰分析、因子分析のような手法にどのような影響を与えるのかをさらに調べるのが今後の課題となる。
またバイアスを除去するための方法が必要となるが、本研究で提案したEMアルゴリズムを用いたpolychoric相関係数はこの点において貢献できるであろう。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 順序カテゴリデータへの確認的因子分析に基づく信頼性係数の評価2021

    • 著者名/発表者名
      Onoshima Takahiro、Shiina Kenpei
    • 雑誌名

      教育心理学研究

      巻: 69 号: 3 ページ: 281-296

    • DOI

      10.5926/jjep.69.281

    • NAID

      130008116919

    • ISSN
      0021-5015, 2186-3075
    • 年月日
      2021-09-30
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Commentary: The Historical Roots of Visual Analog Scale in Psychology as Revealed by Reference Publication Year Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Shiina Kenpei
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 15

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.711691

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Small Catalogue of Classical Rating Scales2021

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 雑誌名

      学術研究(人文科学・社会科学編)

      巻: 69 ページ: 93-118

    • NAID

      120006997243

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Small Catalogue of Classical Rating Scales2021

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 雑誌名

      学術研究(人文科学・社会科学編)(早稲田大学 教育・総合科学学術院)

      巻: 69 ページ: 93-118

    • NAID

      120006997243

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 順序カテゴリデータへの確認的因子分析に基づく信頼性係数の評価 -モデルが正しく特定された場合と誤特定された場合の比較-2021

    • 著者名/発表者名
      小野島昂洋・椎名乾平
    • 雑誌名

      教育心理学研究

      巻: 印刷中 ページ: 0-0

    • NAID

      130008116919

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decline of Pearson's r with categorization of variables: a large-scale simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Onoshima Takahiro, Shiina Kenpei, Ueda Takashi, Kubo Saori
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 46 号: 2 ページ: 389-399

    • DOI

      10.1007/s41237-019-00089-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] カテゴリカルな教育データと相関係数についての留意点2019

    • 著者名/発表者名
      小野島昂洋・椎名乾平
    • 雑誌名

      コンピュータ & 工デュケーション

      巻: 47 ページ: 25-30

    • NAID

      130007851263

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 20世紀初頭における我が国での相関係数の普及について2019

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 雑誌名

      学術研究(人文科学・社会科学編)(早稲田大学 教育・総合科学学術院)

      巻: 68 ページ: 75-85

    • NAID

      40022219923

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polychoric Correlations for Ordered Categories Using the EM Algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      Shiina Kenpei、Ueda Takashi、Kubo Saori
    • 雑誌名

      In Quantitative Psychology - The 82nd Annual Meeting of the Psychometric Society, Zurich, Switzerland,

      巻: 0 ページ: 247-259

    • DOI

      10.1007/978-3-319-77249-3_21

    • ISBN
      9783319772486, 9783319772493
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 相関係数を通じて心理学を知ってほしい2018

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平・上田卓司・久保沙織
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート412 統計教育実践研究

      巻: 11 ページ: 41-44

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 順序カテゴリデータへの確認的因子分析に基づく 信頼性係数の評価2021

    • 著者名/発表者名
      小野島昂洋・椎名乾平
    • 学会等名
      日本教育心理学会63回総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 昔の評定尺度-19世紀初めか20世紀初めまで2020

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 学会等名
      日本教育心理学会62回総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数のカテゴリ化によって生じる相関係数のバイアスがクロンバックのαへと及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      小野島昂洋・椎名乾平
    • 学会等名
      日本教育心理学会62回総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Likert 評定時のカーソル軌跡のクラスター分析2020

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 学会等名
      日本行動計量学会第48回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 昔の評定尺度-19世紀初めか20世紀初めまで-2020

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 学会等名
      日本教育心理学会62回総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 20世紀初頭におけるわが国への相関係数の導入について2019

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 学会等名
      日本心理学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 評定尺度はリカートが発明したわけではない―リカート(1932)より前の世界―2019

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 学会等名
      日本教育心理学会61回総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続変数の離散化に伴う相関係数の低下:離散化の際の閾値を考慮した大規模シミュレーション.2019

    • 著者名/発表者名
      小野島昂洋・椎名乾平・上田卓司・久保沙織
    • 学会等名
      日本心理学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 評定尺度はリカートが発明したわけではない―リカート(1932)より前の世界-2019

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平
    • 学会等名
      日本教育心理学会61回総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高校教育での相関係数と心理学 -データサイエンスとしての心理学をアピールするチャンスか?2018

    • 著者名/発表者名
      椎名乾平, 久保沙織
    • 学会等名
      日本教育心理学会60回総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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