測定値を[−1, 1]にスケーリング

数値列をそれぞれ別に変換し、次の分析に使えるようにします。

ガイド · ワークシートとデータツール · 読了目安:4分

アプリのコマンド名、ワークシートの識別子、サンプルデータの値は原文のまま表示されます。スクリーンショット、グラフ、ダウンロードファイルは英語です。例では英語の元の数値表記を保持しており、小数点にはピリオド、桁区切りにはカンマを使用しています。

例: 乾燥バッチ

乾燥の調査で、48バッチの湿潤バッチ質量、入口温度、乾燥時間、電力使用量を記録しています。この標本の値を使って、各測定項目を変換します。

乾燥バッチの測定値をダウンロード(CSV、列名は英語)

Help で使用している例と同じです。CSVには、インポートする測定値が含まれています。四つの数値列の単位はkg、°C、分、kWhで、batch_id はバッチを識別します。

1. 分析を作成

サイドバーで Data utilities を開き、Standardize & Normalize を選択して、分析名を入力します。New blank worksheet と Create analysis を選択します。

2. データをインポート

Worksheet で Import を選択します。ダウンロードしたファイルを選ぶか、その内容を貼り付けます。区切り文字を Comma、小数点記号を Decimal dot に設定し、First row contains column names を選択します。インポート内容をプレビューし、Import into worksheet を選択します。

3. 入力列を選択

Inputs で Variables to transform の列選択を開きます。wet_batch_mass_kg、inlet_temperature_c、drying_time_min、electricity_kwh を、この順に選択します。必要に応じて上下の矢印で順序を修正します。

batch_id は選択しません。これは測定値ではなく、バッチを識別するための列です。

4. 方法と出力名を設定

Method で Scale to [−1,1] を選択します。Output names に、元の列に対応する出力名を入力します。

元の列出力名
wet_batch_mass_kgwet_batch_mass_kg_midrange
inlet_temperature_cinlet_temperature_c_midrange
drying_time_mindrying_time_min_midrange
electricity_kwhelectricity_kwh_midrange

出力先のワークシートと、4 new columns と表示される注記を確認します。元の列は保持されます。

標準化と正規化: 例の列の割り当てと設定を表示したInputs画面
英語のInputs画面:選択した四つの元の列、Scale to [−1,1]という方法、四つの出力名。 画像を原寸で表示 (新しいタブで開きます)

5. 変換

Transform を選択し、Results を開きます。Worksheet を開くと、元の列の横に四つの新しい列を確認できます。変換が成功するたびに新しい列が追加されます。繰り返しても、それまでの出力は置き換えられません。

6. 結果を解釈

  1. 元データの要約を確認

    要約は、元の四つの列を記述します。各列に48個の値があり、欠測はありません。質量の平均は45.4906 kg、標本標準偏差は7.00915 kg、観測された範囲は32.57–66.24 kgです。

  2. 変換の意味を確認

    各列の観測された最小値を−1、最大値を+1に対応付けます。ゼロはその範囲の中点で、平均とは限りません。値には元の測定単位はありません。

  3. 変換後の最初のバッチを確認

    質量の範囲の中点は49.405 kg、範囲の半分は16.835 kgです。最初の50 kgのバッチは、(50 − 49.405) / 16.835、すなわち約+0.03534になります。範囲の中点に近い値です。その他の列でも、平均ではなく、それぞれ自身の中点と範囲の半分を使います。

  4. 次の分析を選択

    四つの測定項目は、それぞれの標本の範囲に基づく、共通の−1から+1の尺度になりました。両端は観測された極値であり、規格限界ではありません。ゼロも平均とは限りません。次の分析では、新しい列を明示的に選択します。スケーリングによってデータが正規分布に従うようになったり、依存関係がなくなったりするわけではなく、工程パフォーマンスが許容できることを示すものでもありません。

  5. 保存された操作の位置付けを確認

    全48行はバッチの順序を保ち、元データも保持されます。Resultsには、実行時の変換内容が記録されます。その後にワークシートを編集したりUndoを使ったりすると、保存済みの結果を変えずにワークシートだけが変わることがあります。

詳細:各結果セクションを確認

完全な結果表は、Helpと同じく有効数字六桁で表示されます。

変換の要約

「元の列」と「出力列」は、元データの列と新しい列をそれぞれ識別します。「有効値数」は使用可能な元の測定値の数、「欠測数」は欠測値の数です。元データの平均、標準偏差(SD)、最小値、最大値は、元の列をその測定単位で記述します。各列の観測された最小値を−1、最大値を+1に対応付けます。ゼロはその範囲の中点で、平均とは限りません。値には元の測定単位はありません。

計算済みの出力例です。練習用コピーで実行すると、そのコピー専用のワークシートに新しい列が書き込まれます。

変換の要約 · 4行
元の列出力列方法有効値数欠測数元データの平均元データの標準偏差(SD)元データの最小値元データの最大値
wet_batch_mass_kgwet_batch_mass_kg_midrangeScale to [−1,1]48045.49067.0091532.5766.24
inlet_temperature_cinlet_temperature_c_midrangeScale to [−1,1]48064.50833.2456757.170.4
drying_time_mindrying_time_min_midrangeScale to [−1,1]48030.5944.5197823.0241.72
electricity_kwhelectricity_kwh_midrangeScale to [−1,1]48017.12391.7496114.26522.814

変換後の値

行1は、最初にインポートしたバッチです。各列には変換後の測定値を含み、全48行の収集順序を保っています。質量の範囲の中点は49.405 kg、範囲の半分は16.835 kgです。最初の50 kgのバッチは、(50 − 49.405) / 16.835、すなわち約+0.03534になります。範囲の中点に近い値です。

記録された値を元の行順で示しています。エクスポートではすべての桁を保持します。

変換後の値 · 48行
行wet_batch_mass_kg_midrangeinlet_temperature_c_midrangedrying_time_min_midrangeelectricity_kwh_midrange
10.0353430.3082710.135829-0.197567
2-0.859222-0.533835-0.708021-0.77471
30.05553910.1729320.581818-0.161071
40.034749-0.804511-0.149733-0.0604749
5-0.4321350.5939850.159358-0.568371
60.7012180.30827110.709674
7-0.4137210.037594-0.381818-0.666862
8-0.6733-1-0.857754-1
910.5338350.8684491
10-0.449955-0.398496-0.0331551-0.615628
11-0.783784-0.12782-0.373262-0.910867
12-0.267003-0.18797-0.370053-0.436425
13-0.221859-0.699248-0.887701-0.742192
14-0.286605-0.0225564-0.66738-0.45093
15-0.4452030.578947-0.410695-0.32109
16-0.0745471-0.142857-0.28877-0.0307638
17-0.410157-0.0526316-0.176471-0.488595
18-0.1630530.939850.148663-0.129021
19-0.506980.518797-0.173262-0.536086
200.6269680.3984960.3946520.314774
21-0.2753190.729323-0.731551-0.44087
22-0.909712-0.278195-1-0.928881
23-0.2182950.4436090.309091-0.31992
24-0.634690.684211-0.82246-0.521114
25-0.58420.834586-0.278075-0.583811
26-0.558658-0.037594-0.160428-0.684641
27-0.698248-0.037594-0.397861-0.660077
280.06444910.5939850.0705882-0.00736928
29-0.448173-0.293233-0.828877-0.742894
30-0.275913-0.654135-0.502674-0.363668
31-0.0436590.278195-0.35615-0.242952
32-0.475497-0.368421-0.481283-0.438531
33-0.404811-0.12782-0.471658-0.281787
34-0.4321350.518797-0.530481-0.36671
35-0.221265-0.4135340.145455-0.260264
36-0.468963-0.353383-0.887701-0.602995
37-0.0721711-0.09774440.146524-0.250673
38-0.1161270.93985-0.135829-0.193356
39-0.0103950.533835-0.367914-0.281086
400.1101870.02255640.357219-0.260966
41-0.288387-0.0676692-0.149733-0.440402
420.4196610.233083-0.002139040.173938
430.5010410.2032090.447421
44-1-0.323308-0.682353-0.913206
45-0.3923370.2781950.0588235-0.368815
46-0.5087620.714286-0.590374-0.59504
470.155331-0.00751880.3229950.118727
480.1600830.3082710.8352940.179787

7. レポートを作成

Transformation summary と Transformed values の全行を残します。選択した方法、元の列、出力名を記録します。要約は元の測定値を記述し、値の表は変換後の出力を含みます。

完了した分析で Add to report を選択します。続いて Choose individual items and advanced options を開いて表とグラフを選び、 Add to draftを選択します。非表示の項目は保存済みの分析に残ります。

レポート名を入力し、調査の目的と解釈を追加します。 Saveで保存し、 Previewで内容を確認して、 Export → Download HTMLを選択します。以下の例には、画面外の結果も含め、選択した内容全体が含まれます。

このレポートはアプリで生成されており、内容は英語です。 このHelp例でアプリが出力した全内容。該当する表、グラフ、分析時の注記を含みます。 レポートの数値は、アプリの表示桁数に合わせています。エクスポートされたグラフは静的なグラフです。画面幅が狭い場合は、幅の広いグラフや表を横にスクロールできます。
レポートの例を見る: 乾燥バッチを[−1, 1]にスケーリング

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