尺度水準とは?意味・図・例題でやさしく解説【4つの尺度水準の違い】

尺度水準とは?意味・図・例題でやさしく解説【4つの尺度水準の違い】 情報社会の問題解決

こんにちは。高校情報の未来予想図です。

高校情報Ⅰで出てくる『尺度水準(しゃくどすいじゅん)

「尺度水準ってどういうこと?」

「比率尺度と間隔尺度って何が違うの?」

こんな風に感じていませんか?

この記事では、尺度水準の意味・図解・例題を使って、高校生にもわかるようにやさしく解説します。

授業や定期テスト対策にもなる内容なので、しっかり理解しておきましょう!

尺度水準とは?

「尺度水準(しゃくどすいじゅん)」とは、データの「種類」を表す考え方

基本は4つ:名義尺度・順序尺度・間隔尺度・比率尺度です。

データには種類があり、扱える統計解析やグラフ表示のルールが尺度水準で決まります。

尺度水準を押さえると

  • 使える代表値(平均・中央値・最頻値など)
  • 実施可能な計算(加減・比率・大小比較など)
  • 適切なグラフ形式(棒グラフ・ヒストグラム・箱ひげ図など)

が一目瞭然になります。

名義尺度

内容:ラベル(名前)だけが意味を持ち、=/≠が判断できる。

具体例:

  • 血液型(A型・B型…)
  • 部活動名(サッカー部・吹奏楽部)
  • 都道府県

使える代表値:最頻値(一番多いカテゴリ)

適したグラフ:棒グラフ・円グラフ

できない計算:平均・差・比率・大小比較

順序尺度

内容:順番があるが、間隔の大きさは不明。

具体例:

  • 満足度アンケート(1~5)
  • テストの順位
  • 評価ランク(優・良・可)

使える代表値:最頻値、中央値、四分位数

適したグラフ:順序付き棒グラフ・箱ひげ図

できない計算:平均(原則NG)、正確な差の比較

間隔尺度

内容:差(差分)に意味があるが、絶対的なゼロがない。

具体例:

  • 摂氏温度(℃)
  • 西暦年数
  • 時刻(24時間制)

使える計算:最頻値、中央値、四分位数、加減、平均、分散・標準偏差

適したグラフ:折れ線グラフ・ヒストグラム

できない計算:比率(倍々比較)

比率尺度

内容:差も比も意味があり、絶対的なゼロが存在する。

具体例:

  • 身長・体重
  • 所要時間・距離
  • 年収・テスト得点
  • ケルビン温度(K)

使える計算:最頻値、中央値、四分位数、四則演算、平均、分散・標準偏差、比率

適したグラフ:ヒストグラム・箱ひげ図・散布図

統計量とグラフの対応表

尺度代表値ばらつき主なグラフできる計算
名義最頻値(基本なし)棒・円=/≠
順序中央値四分位範囲並べた棒、箱ひげ=/≠、</>
間隔平均(もOK)分散・標準偏差折れ線、ヒスト=/≠、</>、差
比率平均・中央値・最頻値分散・標準偏差ヒスト、箱ひげ、散布図=/≠、</>、差、比

尺度水準の見分け方

尺度を迷ったら、次の順でチェックしましょう。

  1. 名前(ラベル)だけ? → 名義尺度
  2. 順番だけわかる? → 順序尺度
  3. 差の大きさに意味がある? → 間隔 or 比率
  4. 0が「存在しない」を示す? → はい:比率/いいえ:間隔

実践問題(例題)

以下の文を読んで、尺度水準に分類しよう。

【例題】

体育祭に関する次のデータについて、それぞれの尺度水準(名義・順序・間隔・比率)を答えなさい。

(1) 出場競技の名前(例:リレー、玉入れ、障害物競走)
(2) クラス対抗リレーの順位(1位、2位、3位…)
(3) クラス対抗リレーのタイム(秒)
(4) 開会式の開始時刻(例:9時30分)
(5) 観客数(人)

【答え】

(1) 名義尺度

  • 理由:名前はただのラベル。リレーが玉入れより「大きい」わけではない。
  • できる計算:出現回数・割合(例:リレー出場率70%)
  • できない計算:平均・差・倍(例:「リレーは玉入れの2倍」なんて言えない)
  • グラフ例:棒グラフ・円グラフ

(2) 順序尺度

  • 理由:順位は順番だけを示し、差の大きさは一定とは限らない。
    • 例:1位と2位の差は0.1秒かもしれないが、2位と3位の差は5秒かもしれない。
  • できる計算:順序比較(大きい・小さい)、中央値
  • できない計算:差や倍の量的解釈(「1位は2位の2倍速い」は意味なし)
  • グラフ例:棒グラフ(順位順)、ヒストグラムは不可

(3) 比率尺度

  • 理由:時間は0秒が絶対的ゼロであり、差も倍も意味がある。
    • 例:20秒は10秒の2倍時間がかかっている。
  • できる計算:差・倍・平均・標準偏差
  • できない計算:特になし(ただし単位をそろえることは必須)
  • グラフ例:折れ線グラフ、散布図、ヒストグラム

(4) 間隔尺度

  • 理由:時刻は差は意味があるが、0時が「時間の無さ」を表す絶対的ゼロではない。
    • 例:10時は5時の2倍長い時間ではないが、「2時間後」という差は言える。
  • できる計算:差(時間差)、平均(ただし日付をまたぐ場合注意)
  • できない計算:倍の比較(「10時は5時の2倍」ではない)
  • グラフ例:時系列グラフ

(5) 比率尺度

  • 理由:人数は0人が「全くいない」ことを表し、倍の比較ができる。
    • 例:200人は100人の2倍
  • できる計算:差・倍・平均・割合
  • できない計算:特になし
  • グラフ例:棒グラフ、円グラフ

まとめ

  • 名義=名前だけ
  • 順序=順番だけ
  • 間隔=差OK・比NG(0が絶対的じゃない)
  • 比率=差OK・比OK(0が絶対的)

尺度水準を押さえれば、統計のグラフ選択も計算ルールも自信をもって判断できます。

ぜひ練習問題にチャレンジして、尺度水準マスターを目指しましょう!


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