従属変数とは
従属変数（Dependent Variable）とは？統計学やモデリングにおいて、他の変数（独立変数または説明変数）によって影響を受け、その値が変動すると考えられる変数のことです。
従属変数（じゅうぞくへんすう、Dependent Variable）は、統計分析、実験計画、機械学習などの分野において、分析または予測の対象となる変数です。独立変数（または説明変数）の値が変化することによって、その値がどのように変化するかを観察・測定するために用いられます。従属変数は、目的変数（Objective Variable）、応答変数（Response Variable）、結果変数（Outcome Variable）、**被説明変数（Explained Variable）**など、文脈によって様々な名称で呼ばれます。
従属変数 の基本的な概念
従属変数は、研究や分析において「結果」または「効果」を表すと考えられます。研究者は、独立変数を操作または観察し、それが従属変数にどのような影響を与えるかを調べます。
例えば、ある商品の広告費（独立変数）が売上（従属変数）に与える影響を分析する場合、広告費の変化に応じて売上がどのように変動するかを調べることが目的となります。このとき、売上が従属変数となります。
関数 y=f(x) において、y は従属変数であり、x は独立変数です。x の値が定まれば、y の値も一意に定まります。
従属変数 の役割
従属変数は、統計分析やモデリングにおいて中心的な役割を果たします。
- 予測と説明: 独立変数の値に基づいて従属変数の値を予測したり、独立変数が従属変数の変動をどの程度説明できるかを評価したりするために用いられます。
- 効果測定: 実験や介入の効果を測定するために、処置や操作（独立変数）が従属変数に与える影響を分析します。
- 関係性の分析: 独立変数と従属変数の間の関係性（正の相関、負の相関、非線形な関係など）を特定し、モデル化します。
独立変数との違い
従属変数と対になる概念が独立変数です。
- 独立変数（Independent Variable）: 研究者によって操作または選択される変数であり、従属変数に影響を与えると仮定されます。原因変数、説明変数、予測変数などとも呼ばれます。
- 従属変数（Dependent Variable）: 独立変数の影響を受けると予測される変数であり、研究や分析の主要な焦点となります。結果変数、目的変数などとも呼ばれます。
因果関係を分析する場合、独立変数が「原因」であり、従属変数がその「結果」と捉えられます。
統計モデルにおける従属変数
統計モデリングにおいては、従属変数はモデルが予測または説明しようとする変数です。例えば、線形回帰分析では、従属変数は一つ以上の独立変数の線形結合と誤差項によってモデル化されます。
Y=β0+β1X1+β2X2+⋯+βnXn+ϵ
ここで、Y が従属変数、X1,X2,…,Xn が独立変数、β0,β1,…,βn が回帰係数、ϵ が誤差項を表します。
従属変数は、統計分析やモデリングにおいて、他の変数の影響を受けて変動する主要な分析対象となる変数です。独立変数との関係性を理解し、適切に分析することで、現象の原因と結果を把握し、予測や意思決定に役立てることができます。研究の目的や分析の種類に応じて、適切な従属変数を設定することが重要です。
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