都市計画のデータ分析(全20回)
多変量②:類型化
−クラスター分析で「型」を見つける−
第 9 回 第Ⅱ部|統計分析
クラスタ分析の流れを理解し、
類型に意味のある名前をつけられるようになる
今日の主役
クラスタ分析(変数選択→標準化→クラスタリング→命名)
なぜ重要か
「似た者どうし」を機械的に分けるだけでなく、政策的に意味のある集団として語るため
この流れの応用範囲
①〜③で得られたクラスタを「ペルソナ」として肉付けすれば、政策提案やサービス設計に使える人物像のセットになる。
STEP 1-2 変数選択と標準化
相関が強すぎる変数を重複して入れない。単位(人・円・分など)が異なる変数は標準化してから距離を計算する。
STEP 3 クラスタリング
k-means法や階層クラスタリングなどの手法で、クラスタ数を複数パターン試しながら分ける。
STEP 4 命名とペルソナ分析 各クラスタの平均的な特徴(年齢層・所得・行動パターンなど)を読み取り、一目で伝わる名前を付ける。
人の動きのデータから、来訪者の個人・移動特性に着目して
東京都市圏(東京都区部を除く)の鉄道駅徒歩圏を11の類型に分類
使われている手法
クラスタ分析(今日の内容そのまま)、類型ごとの空間分布の可視化
ポイント
「A.トリップ集積_公共交通_複合型」のように、特徴を要約した名前を各類型に付与
久米山幹太・室岡太一・Golubchenko Stanislava・谷口守 (2023)「人の動きにみる鉄道駅徒歩圏の類型化-来訪者の個人・移動特性に着目して-」土木学会論文集, 第79巻, 第20号, 論文ID 23-20017, DOI: 10.2208/jscejj.23-20017, 図-3.
図-3 類型の空間分布
読み方 色が類型(A〜K)を表す。都心(新宿駅)からの距離帯(10km・30km・50km)と類型の分布を重ねて見る。
この図から
都心に近いほど「公共交通型」、郊外ほど「自動車依存型」が分布する傾向が読める。
① クラスタ数はデータが自動的に教えてくれない 「正解の数」はなく、分析者が目的や解釈のしやすさを踏まえて決める。
② 命名には主観が入る 同じクラスタでも分析者によって付ける名前は変わりうる。だからこそ、根拠となる数値も併せて示せているだろうか。
③ 安定性の確認 サンプルの一部を変えても似た類型が再現されるか、頑健性も確かめておきたい。
プロンプト例 1
「この変数群でクラスタ分析をして、クラスタ数を3〜6パターンで比較して」
プロンプト例 2
「各クラスタの特徴を一言で表すネーミング案を提案して」
※ ネーミング案はたたき台として使い、実務・研究の文脈に合わせて自分の言葉で最終決定する。
類型化は変数選択→標準化→クラスタリング→命名の4ステップ。
機械的な分類を、意味のある「型」に仕上げる。
復習リンク
第8回 多変量①:次元縮約 / 第6回 2変数の関係①:カテゴリ間
次回(第10回)
多変量③:要因分析 —— 回帰分析で「効いている要因」を測る
基本課題
問いを1つ立て(例:自分の地域とその周辺は、どんな型に分かれるか)、e-Statの地域別統計DBから市区町村の指標を数個選び、標準化してクラスター分析で類型化を試すと、どんな型が見えるか。
発展課題
指標やクラスター数を変えて類型化を工夫する。締めに、①オリジナリティが出せたか/②誰の役に立ちそうか(具体的に1つ)のどちらかを1文で。
使用データは無償のオープンデータに限る。進め方(全回共通):①問いはまず自分で考える(AIに頼る前に)/②AIの出力は別の方法で検算し再現性を確かめる/③Excelは数式を残す・コードは # でメモを残す/④「作る」で終わらせず問いへの答えまで自分で出す。