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CodeIQ Blog

自分の実力を知りたいITエンジニア向けの、実務スキル評価サービス「CodeIQ(コードアイキュー)」の公式ブログです。

問題解説記事「空間線量が原発事故前に戻るのはいつ?」データ分析してみましょう。 #excel #data #analysis

問題解説

CodeIQ中の人、millionsmileです。

ビジネス・統計学の著者であり、ビジネスの第一線でデータ分析のお仕事をしている柏木吉基さんからの問題です。

今回のお題は、ホットトピックで世の中の関心が高い空間線量に関する問題です。横浜市発表の地上1メートルの空間線量データから、出題者の柏木さんが独自に降雨の影響を避けるよう加工したものを使用しています。

■問題

問題:「空間線量が原発事故前に戻るのはいつ?」

原発事故前のレベルに空間線量がもどる時期を回帰分析から予測してください。


横浜市発表の地上1メートルの空間線量(ナノグレイ/h)の過去データ(問題作成者により、降雨の影響を一部削除)を使って、原発事故前のレベルに戻る時期を予測してください。


原発事故前のレベルは、2013年1月15日の大雪時に、モニター設備が雪の覆われ、放射線が遮蔽されたときのレベル(=35ナノグレイ/h)とします。


分析手法は、単回帰分析を使い、「XX年XX月」という結論と、用いた回帰分析の概要を記載ください。


データダウンロード:
Code_IQデータ(横浜空間線量推移).xls


【解答方法】
Excelの回帰分析機能を使って予測してください。
解答は、分析で得られた結果を端的にサマリーしてください。その上で、そこに至った分析のプロセスを簡単に記載ください。
分析の正確さ、結果表記の分かり易さ、などが主な評価ポイントです。

■出題者の柏木さんによる解説

「ステップ1」 散布図の点(どれでも良い)を右クリックし、「近似曲線の追加」を選択
f:id:codeiq:20130620185603p:plain

「ステップ2」 線形近似を選び、「グラフに数式を表示する」「とグラフにR-2乗値を表示する」にチェックを入れて「閉じる」を押す。
f:id:codeiq:20130620185620p:plain

得られた分析結果

f:id:codeiq:20130620185649p:plain
目標とする35(ナノグレイ/h)を、回帰分析で得られた式(回帰式)に代入します。
35 = -0.2295 x X + 51.45
ここからX=71.68が得られます。

この値は、測定を始めた2012年4月から、2週間毎の値ですので、半分にすることで、同時期から”何か月後”の値が出てきます。
つまり、 71.68÷2=35.84(か月後)となります。
これは、2012年4月を基点とすると、2015年3月になります。

もう一つの解

放射性物質の一つであるセシウムは、徐々に半減する性質をもっています。このような特徴には、線形(比例的)で直線的に減少するよりも、理論的には指数関数的に減少することになります。Excelで回帰分析する際にも、データに当てはめる近似式を選択できます。
(「ステップ2」参照)

ここで、指数関数を選択し、直線の場合と比較すると、若干ではありますが、当てはまり(R-2乗値)が良いことが分かります。
そのため指数関数でも同じく回帰式から35ナノグレイになる時期を逆算してみます。
35 = 51.518 X Exp(-0.005xX)
ここからX=77.32が得られます。(指数関数を解くには、対数Logを使いますが、詳細は割愛します)

この値は、測定を始めた2012年4月から、2週間毎の値ですので、半分にすることで、同時期から”何か月後”の値が出てきます。
つまり、 77.32÷2=38.66(か月後)となります。
これは、2012年4月を基点とすると、2015年6月になります。
注:本データは、横浜市が地上1メートルで測定を始めた2012年4月1日を基点としています。
  
本来は、その約1年前(事故直後)からのデータを使うべきで、その場合(特に指数関数を当てはめる場合には)、予測結果にも差が出ると思われます。
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■最後に

いかがでしたか?ちょっとうちの近所はどうなってるんやろう??と気になる方は、試してみてはいかがでしょう。

https://codeiq.jp/ace/kashiwagi_yoshiki/q337
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まだまだ面白い問題をだしていきますよー。CodeIQをよろしくお願いします!

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