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応用数学とデータの見方

平均値や中央値などの代表値は、データの特徴をつかむ基本です。ばらつきや尺度、確率の考え方も含め、数字を正しく比較するための基礎を整理します。

代表値とばらつきを読む

平均値は、データの合計を個数で割った値です。中央値は、データを大きさの順に並べたとき中央に位置する値で、個数が偶数の場合は中央の二つの値の平均を用います。

最頻値は最も多く現れる値です。平均値は極端に大きい値や小さい値の影響を受けやすいので、代表値はデータの特徴に合わせて使い分ける必要があります。

分散や標準偏差は、データのばらつきを表します。標準偏差が大きいほど平均値の周辺から広く散らばっていると考えます。

平均・中央値・最頻値とばらつきを区別する

尺度と比較条件

データには性質の違いがあります。名義尺度は分類のための名称、順序尺度は順番に意味があるデータ、間隔尺度は値の差に意味があるデータ、比例尺度は差に加えて比にも意味があるデータです。

例えば、商品カテゴリは名義尺度、順位は順序尺度として扱えます。時間の長さや重さのように0が量の不存在を表し、2倍などの比較に意味があるものは比例尺度です。

数値を比較するときは、期間、母集団、測定方法などの条件をそろえる必要があります。条件が異なるデータをそのまま比較すると誤った判断につながるためです。

尺度の性質と比較条件をそろえる

点と線で関係を表す

グラフ理論では、対象を頂点、対象同士の関係を辺で表します。辺に向きがあるものを有向グラフ、向きがないものを無向グラフと呼びます。

交通経路や人間関係、通信経路など、対象同士のつながりを表すときに利用できます。

頂点が対象、辺が対象同士のつながり

待ち行列の考え方

待ち行列は、処理を受ける対象が到着し、順番を待ってサービスを受ける状況を考えるものです。窓口、レジ、サーバへの処理要求などが例です。

到着する量に対して処理能力が不足すると、待ち時間や待ち人数が増えやすくなります。

到着量と処理能力の関係で待ちが生じる

条件の中で最良を探す

最適化問題は、与えられた条件を満たしながら、利益を最大にする、費用を最小にするなど、最も望ましい値を求める問題です。

利用できる人員や予算などの制約がある中で、組合せや配分を決める場面に利用されます。

制約の下で最大・最小などの最良値を探す

本番の形で解いてみる

計算の問題(このページのために作った問題・本番と同じ四肢択一)

5人の作業時間が、12分、15分、15分、18分、40分であった。このデータの平均値と中央値の組合せとして正しいものはどれか。

  1. 平均値20分、中央値15分
  2. 平均値18分、中央値15分
  3. 平均値20分、中央値18分
  4. 平均値15分、中央値20分
答えと解説を見る

正解: 平均値20分、中央値15分

合計は100分なので平均値は100÷5=20分です。並べた中央の値は15分なので中央値は15分です。

まちがえやすい点: 大きな値40分があるため、平均値は中央値より大きくなっています。

表を読む問題(このページのために作った問題・本番と同じ四肢択一)

四つの商品の購入金額について、平均値と標準偏差を調べたところ次の表になった。購入金額のばらつきが最も大きい商品はどれか。

商品平均値標準偏差
A3200400
B4600900
C2800250
D5100600
  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
答えと解説を見る

正解: B

標準偏差が大きいほど、データは平均値の周囲に広く散らばっています。表ではBの標準偏差900が最大です。

まちがえやすい点: 平均値の大きさではなく、標準偏差を比べます。

表を読む問題(このページのために作った問題・本番と同じ四肢択一)

ある店舗で1日に販売した弁当数を、次の度数分布表にまとめた。販売数が20個以上30個未満であった日数は全体の何%か。

販売数日数
10個以上20個未満4
20個以上30個未満8
30個以上40個未満6
40個以上50個未満2
  1. 30%
  2. 35%
  3. 40%
  4. 60%
答えと解説を見る

正解: 40%

全日数は4+8+6+2=20日で、該当する8日は8÷20=0.4です。したがって40%です。

まちがえやすい点: 該当日数8を全日数20で割り、割合に直します。

この内容を問題で確かめる

読んだところを、本番と同じ四肢択一の10問セットで思い出してみましょう。

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このページの内容は、IPA「ITパスポート試験 シラバス Ver.6.5」(2026年1月公表)の範囲にもとづきます(2026年10月確認)。