共通テスト 情報Ⅰ・5-14

データの収集と前処理の一問一答

共通テスト「情報Ⅰ」の「ネットワークとデータの活用」から、データの収集と前処理に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。

問15-14・基礎

全国の高校生の睡眠時間を知るために、そのうち1000人を選んで調査した。この1000人の集まりを何というか。

  • ①標本
  • ②母集団
  • ③全数調査
  • ④外れ値
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正解 ①標本
解説
正解は「標本」。母集団から実際に選び出して調べた一部分のことです。

なぜ
調べたい集団全体(ここでは全国の高校生)を母集団といいます。全員を調べるには手間と費用がかかるので、一部を選んで調べ、その結果から全体を推し量ります。これを標本調査といい、選び出した一部が標本です。

ひっかけ注意

・「母集団」…調べたい対象の全体のこと。この例では選んだ1000人ではなく、全国の高校生全員が母集団です。
・「全数調査」…母集団の全員を調べる方法。誤差のない結果が得られる一方、費用と手間が大きくなります。一部だけ調べる標本調査では、標本誤差が生じます。
・「外れ値」…他のデータから大きく離れた1つ1つの値のこと。箱ひげ図では、第3四分位数に四分位範囲の1.5倍を足した値より大きい値などを外れ値とする場合があります。
問25-14・基礎

値をコンマ(,)で区切って並べ、1行を1件のデータとして記録するテキスト形式のファイルを何というか。

  • ①JSON
  • ②CSV
  • ③XML
  • ④PDF
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正解 ②CSV
解説
正解は「CSV」。Comma-Separated Values(コンマで区切った値)の略です。

なぜ
CSVは、1行が1件(レコード)、コンマが項目の区切りになる形式です。文字だけのテキストファイルなので、表計算ソフトやデータベースなど、多くのソフトで読み書きできます。1行目に項目名を置いてもかまいません。

ひっかけ注意

・「JSON」…{ } の中に、キーと値の組をコロン(:)でつないで並べるテキスト形式。1行1件の表の形に限らず、入れ子の構造も表せます。
・「XML」…<名前>と</名前>のようなタグで値をはさみ、データの意味を表すテキスト形式。JSONとの違いは、タグの名前が項目(キー)の役目をする点です。
・「PDF」…印刷したときと同じ見た目で文書を配るための形式。紙を読み取った画像だけのPDFは、データとして使うには入力し直す必要があります。
問35-14・基礎

アンケートで、ある回答者が一部の質問に答えなかったため、その項目の値が記録されていない。このような値を何というか。

  • ①外れ値
  • ②最頻値
  • ③欠損値
  • ④中央値
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正解 ③欠損値
解説
正解は「欠損値」。本来あるはずの値が抜けている状態を指します(研修用教材では欠測値とも書きます)。

なぜ
未回答、記録のし忘れ、機械の故障などで値が欠けることがあります。空白のまま残すときは、数値の0と混同して計算しないよう注意します。分析では、その行を除く、近い値で埋めるなどの処理をして、どう処理したかを結果に書きそえます。

ひっかけ注意

・「外れ値」…値は記録されているが、ほかから大きく離れている値。入力ミスの場合と本当に珍しい場合があるので、原因を確かめてから扱います。
・「最頻値」…データの中で最も多く現れる値で、代表値の1つ。実際に記録された値から求めるもので、値が無いことを表す言葉ではありません。
・「中央値」…小さい順に並べたときの真ん中の値。個数が偶数なら真ん中2つの平均をとり、外れ値の影響を受けにくい代表値です。
問45-14・基礎
次の表は、ある高校の1年生と2年生について、「学年」と「部活動に入っているか」の2つの項目を組み合わせて、それぞれに当てはまる人数を数えたものである。
入っている入っていない計
1年301040
2年251540
計552580
このような表を何というか。
  • ①度数分布表
  • ②散布図
  • ③相関係数
  • ④クロス集計表
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正解 ④クロス集計表
解説
正解は「クロス集計表」。行と列に別々の項目をとり、組合せごとの数を数えた表です。

なぜ
問題の表は、左側に「学年」、上側に「部活動に入っているか」を置いています。このように、表の左側と上側に別々の項目を置き、2つの項目を組み合わせて同時に数えます。分割表ともいいます。1年生で部活動に入っている人は何人か(表では30人)、のように2つの質的データの関係を調べるのに使います。

ひっかけ注意

・「度数分布表」…1つの項目だけについて、値や区間(階級)ごとの個数をまとめた表。2つの項目の組合せは数えません。
・「散布図」…2つの量的データ(身長と体重など)を縦軸と横軸にとり、1件を1つの点で表すグラフ。学年のような質的データには向きません。
・「相関係数」…2つの量的データの直線的な関係の強さを、−1から1までの1つの数値で表したもの。人数を数える表ではありません。
問55-14・標準

全校生徒600人の意見を、そのうち60人に聞いて偏りなく推し量りたい。60人の選び方として最も適切なものはどれか。

  • ①全校の名簿からくじ引きで60人を選ぶ
  • ②昼休みに図書室にいた60人に頼む
  • ③回答したい人をWebで先着60人募る
  • ④自分のクラスと部活動の60人に頼む
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正解 ①全校の名簿からくじ引きで60人を選ぶ
解説
正解は「全校の名簿からくじ引きで60人を選ぶ」。どの生徒も等しい確率で選ばれる方法(無作為抽出)です。

なぜ
標本から母集団を推し量るには、標本が母集団の縮図になっている必要があります。名簿全体からくじ引きや乱数で選べば、特定の性質の人ばかりが集まる偏りを避けられます。

ひっかけ注意

・「昼休みに図書室にいた60人に頼む」…その場にいた人だけを選ぶ方法。本が好きな人など、図書室に来やすい人に偏ります。
・「回答したい人をWebで先着60人募る」…自分から答えたい人だけが集まる方法。関心の強い人や、Webをよく見る人に偏ります。
・「自分のクラスと部活動の60人に頼む」…身近な人だけを選ぶ方法。同じ学年や同じ活動の人に偏り、600人全体の縮図になりません。
問65-14・標準

学食について「値段と味に満足していますか(はい・いいえ)」という質問を作った。この質問の問題点として最も適切なものはどれか。

  • ①前置きで回答を一方に誘導している
  • ②1つの質問で2つのことを尋ねている
  • ③選択肢が2つしかなく自由に書けない
  • ④自分のことではなく一般論を尋ねている
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正解 ②1つの質問で2つのことを尋ねている
解説
正解は「1つの質問で2つのことを尋ねている」。値段には満足でも味には不満、という人は答えられません。

なぜ
1つの質問文に2つ以上の論点が入った質問を、ダブルバーレル質問といいます。どちらについての答えなのか分からなくなるので、値段についての質問と味についての質問に分けて聞きます。

ひっかけ注意

・「前置きで回答を一方に誘導している」…権威ある人の意見や世間の流行を前置きして答えを一方に寄せてしまう問題(威光暗示効果)。この質問には前置きがありません。
・「選択肢が2つしかなく自由に書けない」…はい・いいえの2択でも、聞く論点が1つなら集計しやすい形式です。この質問の問題は選択肢の数ではありません。
・「自分のことではなく一般論を尋ねている」…世間一般を想定した一般的質問と、本人の立場を聞く個人的質問では答えが変わりうるので、目的で使い分けます。この質問は本人の満足を聞く個人的質問です。
問75-14・標準
5人に10点満点の小テストを行ったが、次の表のように、1人が欠席して点数が記録されなかった(欠損値)。
生徒ABCDE
点数46(欠席)810
欠損値を除いて求めた平均値と、欠損値を0点として5人で求めた平均値の組合せとして正しいものはどれか。
  • ①5.6点と7点
  • ②7点と7点
  • ③7点と5.6点
  • ④5.6点と5.6点
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正解 ③7点と5.6点
解説
正解は「7点と5.6点」。欠損値を0点として扱うと、平均値が実際より低く出てしまいます。

手順
①表で記録された点数は4, 6, 8, 10。欠損値を除くと、(4+6+8+10)÷4=28÷4=7点です。
②欠損値を0点とすると、(4+6+8+10+0)÷5=28÷5=5.6点です。
③欠席した人を0点を取った人と同じに扱うのは誤りです。空白を数値の0と混同しないよう、欠損値の扱いは分析の前に決め、その処理を結果に書き添えます。

ひっかけ注意

・「5.6点と7点」…2つの値の順番が逆です。欠損値を除く平均は4人で割って7点、0点とする平均は5人で割って5.6点です。
・「7点と7点」…0点を1人分加えて5人で割ると、合計28点は変わらないので、平均は5.6点に下がります。
・「5.6点と5.6点」…欠損値を除く場合は、記録のある4人分の合計28点を4で割るので7点になります。
問85-14・標準

2つの会員名簿を1つにまとめるとき、同じ人が「山田 太郎」「山田太郎」「ヤマダ タロウ」のように別々に登録されていた。これらを同じ人物として1件にまとめる作業を何というか。

  • ①正規化
  • ②匿名化
  • ③標本化
  • ④名寄せ
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正解 ④名寄せ
解説
正解は「名寄せ」。書き方の違いなどで別々になっている同じ対象のデータを、1件にまとめる作業です。

なぜ
空白の有無や全角・半角の違いなど、同じものの書き方の違い(表記ゆれ)があると、コンピュータは別の人として数えてしまいます。表記ゆれを直したり重複を取り除いたりして分析できる状態に整える作業は、データクレンジング(データクリーニング)と呼ばれ、名寄せとあわせて分析の前に行います。

ひっかけ注意

・「正規化」…データベースで、同じ情報を繰り返し書かないように表を分けて整理すること。変更が1か所で済むため、直し忘れを防げます。
・「匿名化」…名前などを削ったり置き換えたりして、特定の個人を識別できないようにする加工。個人情報保護法では、元に戻せないように加工したものを匿名加工情報(第2条第6項)といいます。
・「標本化」…音などの連続した信号を、一定の時間ごとに区切って値を取り出すこと。1秒間に取り出す回数を標本化周波数といいます。
問95-14・標準
生徒の身長のデータを集めたところ、次の表のように、1件だけ「1650cm」という値が見つかった。
生徒ABCDEF
身長(cm)1581711650162149167
この値への対応として最も適切なものはどれか。
  • ①誤記録かを確かめてから直すか除くか決める
  • ②外れ値なので理由を調べないまま削除する
  • ③大きいだけなのでそのまま平均の計算に使う
  • ④他のデータを10倍して単位をそろえ直す
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正解 ①誤記録かを確かめてから直すか除くか決める
解説
正解は「誤記録かを確かめてから直すか除くか決める」。まず、なぜその値になったのかを調べます。

なぜ
表の生徒Cの1650cmは人の身長としてありえない値なので、165cmの入力ミスなどが考えられます。原因が分かれば正しい値に直し、分からなければ除いて、そのことを記録します。一方、ありうる値の外れ値を理由なく消すと、大事な情報を失うことがあります。

ひっかけ注意

・「外れ値なので理由を調べないまま削除する」…正しい値に直せる入力ミスの場合や、本当に珍しい値の場合もあります。先に原因を確かめ、除いたときはそのことを書き添えます。
・「大きいだけなのでそのまま平均の計算に使う」…誤った1件だけで平均値が大きくゆがみます。平均値は外れ値の影響を受けやすく、中央値は受けにくい代表値です。
・「他のデータを10倍して単位をそろえ直す」…誤っているのは1件だけなので、正しい残りのデータまで変えてしまいます。直すなら誤った1件だけです。
問105-14・標準
8人の生徒の「学年」と「部活動に入っているか」を、次の表のように記録した。
番号学年部活動
11年あり
21年なし
32年あり
42年あり
51年あり
62年なし
71年あり
82年なし
これをクロス集計表にまとめたとき、「1年」かつ「あり」の欄に入る人数はどれか。
  • ①4人
  • ②3人
  • ③5人
  • ④2人
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正解 ②3人
解説
正解は「3人」。学年と部活動の両方の条件に当てはまる人だけを数えます。

手順
①表で1年の人を探すと、番号1・2・5・7の4人です。
②そのうち部活動ありは、番号1・5・7の3人です。
③よって、1年かつありの欄は3人です。クロス集計表では、どの欄も2つの条件を同時に満たす人数になります。

ひっかけ注意

・「4人」…1年生全体の人数(1・2・5・7番目)です。部活動ありの条件を落としています。
・「5人」…学年に関係なく部活動ありの人を数えた人数(1・3・4・5・7番目)で、表の合計の欄に入る値です。
・「2人」…2年かつ部活動ありの欄の人数(3・4番目)です。見る行を取り違えています。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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