研究ノート:データ分析の基礎
はじめに
データ分析は、生のデータから意味のある情報を抽出するプロセスです。この記事では、データ分析の第一歩として「探索的データ分析(EDA)」の基礎をまとめます。
探索的データ分析(EDA)とは
探索的データ分析(Exploratory Data Analysis)は、統計学者ジョン・テューキーによって提唱されたアプローチです。主な目的は以下の通りです:
- データの構造と特性を理解する
- 異常値やパターンを発見する
- 変数間の関係性を把握する
- 仮説を生成するためのヒントを得る
EDAの基本ステップ
一般的なEDAのワークフローは以下の通りです:
1. データの概要を把握する
まずはデータの全体像を確認します。
# データの基本情報
df.info()
df.describe()
df.head()
2. 欠損値の確認と処理
欠損値はほとんどのデータセットに存在します。その割合と分布を把握しましょう。
# 欠損値の確認
df.isnull().sum()
df.isnull().sum() / len(df) * 100
3. 単変量分析
各変数を個別に分析します。数値データならヒストグラムや箱ひげ図、カテゴリデータなら棒グラフが有効です。
4. 二変量・多変量分析
変数間の関係を調べます。散布図、相関行列、クロス集計などを活用します。
# 相関行列
df.corr()
# ヒートマップで可視化
import seaborn as sns
sns.heatmap(df.corr(), annot=True)
使用するツール
Pythonでデータ分析を行う場合、以下のライブラリがよく使われます:
- pandas - データ操作と前処理
- NumPy - 数値計算
- Matplotlib - 基本的な可視化
- Seaborn - 統計的可視化
- Plotly - インタラクティブな可視化
実践的なTips
- 最初は概要から - 細部に入る前に全体を見る
- 可視化を多用する - 数値だけでなく視覚的に確認する
- 異常値を無視しない - 異常値にこそ重要な情報が隠れていることがある
- ドメイン知識を活用する - データの背景を理解することで解釈が深まる
- 記録を残す - 発見したことをノートに記録しておく