デジタル時代は「関数」を避けられない。Excel・プログラミング・データ分析を学びたい人は今すぐ学び直しを!【大人のやり直し数学講座⑤基礎編】

数学

関数って聞くと「数学!!」というイメージがありますね。特に中学数学や高校数学では、1次関数、2次関数、三角関数、指数関数など、関数とともに歩んだといっても過言ではありません。

しかし、関数は数学だけではないんです。Excelやプログラミング、データ分析でも出てくる言葉なんですよ。

クマ坊
クマ坊

関数と聞くと、急に数学アレルギーが…

ぴよこ
ぴよこ

数学は少し横に置きましょう!

「搾りたてのみかんジュースは好き?」

クマ坊
クマ坊

大好物!!

ぴよこ
ぴよこ

そうなんだ!

「では、りんごを搾ったら?」

クマ坊
クマ坊

りんごジュース??

大好き!

ぴよこ
ぴよこ

いい調子です!

これなら関数も大丈夫そうですね。

クマ坊
クマ坊

ジュースと関数??

全く意味がわからなくなってきた…

今回は、第5回「関数の力」について考えてみたいと思います。

前回までの数学講座をまだ読まれていない方は、是非こちらもご覧ください。第1回「数字の力」第2回「図形の力」第3回「論文的思考」第4回「問題解決力」です。

この記事は、以下のような方におすすめです!

・数学が苦手でコンプレックスだった。

・関数がわからない。

・Excelやプログラミングの関数を理解できるようになりたい。

この記事を書いた人!

勉強することや教えることが大好きな40代ワーママブロガーです。国立大学理学部数学科を卒業後、教育職を13年経験。一つひとつの悩みをきちんと解決できるような記事になるよう努めます。是非、最後までお読みいただければうれしいです。

ワヲン

1. 関数とは?

関数とは?

冒頭でジュースの話をしました。さて、ここでいきなりクイズです。

【Quiz】

「みかんを搾る ⇒ みかんジュース」

「りんごを搾る ⇒ りんごジュース」

「ぶどうを搾る ⇒ ???」

わかりますか?

クマ坊
クマ坊

かんたんかんたん!

ぶどうジュースでしょ?

ぴよこ
ぴよこ

正解!!

そうですね!とっても簡単ですよね。関数も同じイメージを持つといいんです。

関数のイメージ!

くだものをミキサーに入れると、ジュースになります。みかんを入れればみかんジュース、りんごを入れればりんごジュース、ぶどうを入れればぶどうジュースですね。

このように関数とは、ある定められた処理を行い結果を導き出すことなんです。

一般的に関数と言われた思い浮かべるのは「y=2x+100」というような式ではありませんか?

クマ坊
クマ坊

わっ!急に数学っぽくなった…

大丈夫です!さきほどのクイズがわかった方は理解できます。

さきほどのクイズでは、「ジュースにする」ということが「定められた処理」でした。では、今回の定められた処理は何でしょう?

xという数を2倍して100を足してくださいということです。

x=1ならば2×1+100を計算して、y=102

x=2ならば2×2+100を計算して、y=104

このように「ある定められた処理」を行うので、xが決まればyが決まります。xとyは関係のある数ですね。関係のある数、そう「関数」と覚えましょう!

それでは、最後にもう一度まとめます。「関数」とは与えられたxに対して定められた処理を行いyが導き出されるとき、yはxの関数であると言います。

2. Excel関数とは?

Excel関数とは?

前項で関数とは「定められた処理で結果を導き出すこと」と覚えましたね。では、Excel関数とは何でしょうか?

Excelとは表を使って簡単に計算ができる表計算ソフトのことです。例えば、以下のようなある店舗ごとの売上があったとしましょう。

店舗別売上一覧

この店舗売上の合計と平均を求めたい場合、Excel関数を使うとすぐに求められるのです。

関数とは「定められた処理」でしたね。

合計を求める」という「定められた処理」を行いたい場合は、SUMという関数を使います。

平均を求める」という 「定められた処理」を行いたい場合は、AVERAGEという関数を使います。

このようにExcelでは「定められた処理」として幾つもの便利な式が最初から準備されているんです。それをExcel関数と呼びます。

またExcel関数は合計や平均といった直接計算をしてくれるものだけでなく、データ(値)を探してくれたり、データ(値)を抽出してくれたり、指定したリンク先へ移動できるハイパーリンクを作ってくれるものまであります。それらもすべてある定められた処理をしてくれる関数なんです。

こんな便利なものが関数なんです。使わない手はないですよね!

仕事によって、扱うデータは数値や顧客データなど違います。自分が扱うデータが何か、Excel関数では何が使えるか探してみてください。特にパソコンを使われるお仕事の方は、Excel関数で今の何倍も仕事を効率化できますよ。そして、Excelを使いこなすようになると同僚からとても頼りにされまくります。引っ張りだこで自分の仕事ができなくならないようにご注意くださいww

3. プログラミングの関数とは?

プログラミング言語にも関数?!

プログラミング言語にも関数がでてきます。プログラミング言語を少し勉強したことがある人であれば、あるあるかもしれませんね。

クマ坊
クマ坊

何があるあるなの??

プログラミング言語を学び始めて「関数」でつまずいてしまう人が多いんです。

でも、大丈夫ですよ!ここまでちゃんと読んでくださった方なら、もう理解できているはずです。「関数」とは何でしたか?

そう!関数とはある定められた処理を行い結果を導き出すことでしたね。プログラミング言語でも同じなんです。

Excel関数のように、あらかじめプログラミング言語に組み込まれている関数を標準関数と言います。例えば人気のあるpythonでは「print(”HELLO WORLD”)」と入力し実行すると、 ”HELLO WORLD” という文字列が出力されます。

printは( )内のものを出力する(ある定められた処理をする)もの、つまり関数という訳です。

また、プログラミング言語では、自分で関数を(定義し)作ることもできます。これを独自関数と言います。しかし、考え方は同じですね。関数を定義するということは、ある定められた処理を自分で考え名前を付けてあげるということです。関数はある定められた処理をするということには全く変わりありません

4. データ分析の関数とは?

データ分析でも関数は必要?

デジタル時代に欠かせないのが「データ分析」ですね。これにもまた関数が大活躍するんです。

次のデータは、12人の生徒の数学と理科の点数を表にしたものです。このデータで関数がどのように出てくるのか説明していきますね。データ分析においても関数が使われているというところを説明しますので、データ分析の詳細は省略します。

予測に使える単回帰分析!

グラフでは横軸が数学の点数、縦軸が理科の点数とし、12人の点数を散布図で表しました。数学の点数が高い生徒は理科の点数も高くなっていますね。逆に数学の点数が低い生徒は理科の点数も低くなっています。このように数学と理科の点数がお互い影響しているとき「相関がある(正の相関)」といいます。

このとき、数学の点数が10点の生徒は、理科の点数はどのくらいになると思いますか?

感覚的に散布図の中央あたりに直線を引き、その直線の横軸が10点のところを見れば、縦軸の点数が予想できそうですよね。これを回帰直線と言います。10点~20点くらいの点数になりそうですね。

回帰直線は、一方の変数x(例では数学の点数)からもう一方の変数y(例では理科の点数)を予測するためにひいた都合のよい直線のことです。直線はxが決まればyが決まる関係のある数(関数)でしたね。この回帰直線は「数学の点数xから理科の点数yを予測する(ある定められた処理をする)関数」なんです。

段々と関数に興味がわいてきましたか?関数は色々なところで活躍しています。この「関数」を押さえれば、デジタル時代でも他をリードしていけます!若者に「働かないおじさんおばさん」と呼ばれないためにも、常に勉強が必要ですよ。

私の勉強スタイルはとにかくまずは独学で挑戦してみるです。そして方法は読書がメインです。辛い時も、調子に乗っているときも、常にヒントを与えてくれるのが読書だと思っています。幾つかおすすめの本を紹介しますので、あなたの武器となるものを見つけてください。

いかがでしたか。次回の「大人のやりなおし数学講座」も是非よろしくお願いいたします。

また、前回までの数学講座をまだ読まれていない方は、是非こちらもご覧ください。第1回「数字の力」第2回「図形の力」第3回「論文的思考」第4回「問題解決力」です。