測定値を[0, 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 [0,1] 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_minmax
inlet_temperature_cinlet_temperature_c_minmax
drying_time_mindrying_time_min_minmax
electricity_kwhelectricity_kwh_minmax

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 [0,1]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0、最大値を1に対応付けます。その間の値は、その標本の範囲内での位置を示します。これはパーセンタイルでも、合否判定の尺度でもありません。

  3. 変換後の最初のバッチを確認

    各列で、スケーリング後の値 = (値 − 元データの最小値) / (元データの最大値 − 元データの最小値)です。最初の50 kgの質量は、(50 − 32.57) / (66.24 − 32.57) ≈ 0.5177になります。これは観測された質量範囲の半分を少し超えた位置であり、第51.77パーセンタイルではありません。その他の列でも、それぞれ自身の最小値と最大値を使います。

  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0–1の尺度になりました。1は観測された最大値であり、顧客の限界値ではありません。将来の測定値は元の範囲を超えることがあります。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0、最大値を1に対応付けます。その間の値は、その標本の範囲内での位置を示します。これはパーセンタイルでも、合否判定の尺度でもありません。

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_minmaxScale to [0,1]48045.49067.0091532.5766.24
inlet_temperature_cinlet_temperature_c_minmaxScale to [0,1]48064.50833.2456757.170.4
drying_time_mindrying_time_min_minmaxScale to [0,1]48030.5944.5197823.0241.72
electricity_kwhelectricity_kwh_minmaxScale to [0,1]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。最初のバッチの質量は50 kgです。32.57から66.24 kgの間での位置から、スケーリング後は約0.5177になります。観測された質量範囲の半分を少し超えた位置です。

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_minmaxinlet_temperature_c_minmaxdrying_time_min_minmaxelectricity_kwh_minmax
10.5176720.6541350.5679140.401217
20.07038910.2330830.1459890.112645
30.527770.5864660.7909090.419464
40.5173750.09774440.4251340.469763
50.2839320.7969920.5796790.215815
60.8506090.65413510.854837
70.2931390.5187970.3090910.166569
80.1633500.0711230
910.7669170.9342251
100.2750220.3007520.4834220.192186
110.1081080.436090.3133690.0445666
120.3664980.4060150.3149730.281787
130.389070.1503760.05614970.128904
140.3566970.4887220.166310.274535
150.2773980.7894740.2946520.339455
160.4627260.4285710.3556150.484618
170.2949210.4736840.4117650.255702
180.4184730.9699250.5743320.43549
190.246510.7593980.4133690.231957
200.8134840.6992480.6973260.657387
210.362340.8646620.1342250.279565
220.0451440.36090200.0355597
230.3908520.7218050.6545450.34004
240.1826550.8421050.08877010.239443
250.20790.9172930.3609630.208095
260.2206710.4812030.4197860.157679
270.1508760.4812030.301070.169961
280.5322250.7969920.5352940.496315
290.2759130.3533830.08556150.128553
300.3620430.1729320.2486630.318166
310.478170.6390980.3219250.378524
320.2622510.3157890.2593580.280735
330.2975940.436090.2641710.359106
340.2839320.7593980.2347590.316645
350.3893670.2932330.5727270.369868
360.2655180.3233080.05614970.198503
370.4639140.4511280.5732620.374664
380.4419360.9699250.4320860.403322
390.4948020.7669170.3160430.359457
400.5550940.5112780.678610.369517
410.3558060.4661650.4251340.279799
420.7098310.6165410.498930.586969
430.7505210.6016040.72371
4400.3383460.1588240.0433969
450.3038310.6390980.5294120.315592
460.2456190.8571430.2048130.20248
470.5776660.4962410.6614970.559364
480.5800420.6541350.9176470.589894

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[0, 1]にスケーリング

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