基礎数学 – 統計数理基礎 – 因果関係と相関関係

因果関係と相関関係は、統計や研究分野でよく使われる二つの重要な概念ですが、これらの違いを理解することは非常に重要です。

相関関係

  • 定義: 相関関係とは、二つ以上の変数が互いに関連している状態を指しますが、その関連が因果関係であるとは限りません。つまり、一方の変数が変化すると、もう一方の変数もなんらかの形で変化することが観察されますが、その変化が直接的な原因と結果の関係によるものかは不明です。
  • : 暑い日にアイスクリームの売上が上がる場合、気温とアイスクリームの売上には相関関係があります。しかし、これだけでは気温の上昇が直接的にアイスクリームの売上を増加させているわけではないことを意味します。

因果関係

  • 定義: 因果関係は、一方の変数(原因)が他方の変数(結果)に直接的な影響を与える関係を指します。この場合、原因と結果の関連は因果メカニズムによって説明され、原因がなければ結果も生じないことが理解されます。
  • : 喫煙が肺癌のリスクを高める場合、ここには直接的な因果関係が存在します。喫煙(原因)は肺癌(結果)のリスクを高めるという科学的証拠があります。

主な違い

  • 因果関係は直接的な原因と結果の関係を示しますが、相関関係ではそのような直接的な関係が必ずしもあるわけではありません。
  • 相関関係は、二つの変数間の関連を示すだけであり、その関連が偶然か他の未知の変数によるものかもしれません。
  • 因果関係を確認するためには、通常、厳密な研究設計(例えばランダム化比較試験)が必要ですが、相関関係はより広範なデータセットからも見出すことが可能です。

簡単に言えば、相関関係は「一緒に動く」ことを意味し、因果関係は「一方がもう一方を引き起こす」ことを意味します。相関が高いからといって、必ずしも因果関係があるわけではないということを理解することが重要です(「相関関係は因果関係を意味しない」)。