統計学 vs. 機械学習:データ分析の世界でどちらを使うべき?

1. はじめに:統計学と機械学習、何が違うの?

データ分析の世界では、「統計学」と「機械学習」という2つのアプローチがよく使われます。

統計学 → データの構造を理解し、因果関係を分析する
機械学習 → 大量のデータをもとにパターンを学習し、予測や分類を行う

しかし、実際のビジネスや研究の現場では、「統計学と機械学習のどちらを使うべきか?」 という問題に直面することが多くあります。
「統計的な手法で十分なのか? それとも機械学習を使うべきなのか?」

本記事では、それぞれの違いや強みを整理し、どのような場面で使い分けるべきかを解説します!


2. 統計学とは?

2.1 統計学の特徴

統計学は、データを分析して「データの傾向や法則を明らかにする」ための学問です。
特に、データがどのように分布しているのか因果関係を明らかにする ことに重点を置いています。

2.2 統計学の代表的な手法

📌 記述統計 → 平均値、中央値、標準偏差などを計算し、データの全体像を把握する
📌 推測統計 → サンプルデータから母集団の特徴を推測する(例:仮説検定、信頼区間)
📌 回帰分析 → 変数同士の関係を調べ、影響の強さを測る(例:線形回帰、ロジスティック回帰)

2.3 統計学が得意なこと

データの背後にある意味を理解できる(なぜこの結果になったのかを説明できる)
少ないデータでも有効に使える(統計学は小規模なデータにも適用可能)
因果関係を明らかにできる(「AがBに影響を与えているか?」を検証できる)

▶️ 例:広告効果の分析
「広告を出したら売上が伸びた」というデータがあるとします。
統計学では、「広告が本当に売上に影響を与えているのか?」を因果関係の観点から分析できます。


3. 機械学習とは?

3.1 機械学習の特徴

機械学習は、「データから自動的にパターンを学習し、予測や分類を行う」ための技術です。
明確なルールを設定せず、アルゴリズムが大量のデータをもとに学習する ことが特徴です。

3.2 機械学習の代表的な手法

📌 教師あり学習 → ラベル付きデータを使って学習(例:線形回帰、ランダムフォレスト、ニューラルネットワーク)
📌 教師なし学習 → ラベルなしデータからパターンを発見(例:クラスタリング、主成分分析)
📌 強化学習 → 試行錯誤を繰り返しながら最適な行動を学習(例:ゲームAI、ロボティクス)

3.3 機械学習が得意なこと

複雑なパターンを学習できる(人間が気づかない相関関係を見つけられる)
大量のデータを扱える(ビッグデータの処理に適している)
自動化が可能(機械学習モデルを導入すれば、継続的にデータを分析できる)

▶️ 例:ECサイトの売上予測
ECサイトでは、過去の購買履歴・アクセスデータ・顧客属性などのビッグデータを活用し、機械学習モデルを用いて「次にどの商品が売れそうか?」を予測できます。


4. 統計学と機械学習の違いは?

項目統計学機械学習
目的データの理解・因果関係の特定予測・分類・パターン認識
データ量少量のデータでも使える大量のデータを前提
解釈のしやすさモデルの結果を説明しやすいブラックボックス化しやすい
実装の手間比較的シンプル計算量が大きく、実装が複雑
応用例市場調査、ABテスト、仮説検証画像認識、推薦システム、異常検知

5. どちらを使うべき?(適用シーンの比較)

📌 統計学を使うべき場面

データの背景や因果関係を理解したいとき
データが少なくても意味のある分析をしたいとき
意思決定の根拠を明確にしたいとき(「なぜ?」を説明する必要がある場合)

▶️ 例:広告の効果検証
「Aの広告がBの売上に影響を与えたか?」を知りたい場合、統計的な仮説検定や回帰分析を使うのが適切。


📌 機械学習を使うべき場面

予測や分類をしたいとき(例:「このユーザーは次に何を買うか?」)
大量のデータを活用したいとき
データのパターンを自動的に学習させたいとき

▶️ 例:ECサイトのパーソナライズ推薦
「このユーザーに最適な商品をレコメンドしたい」といった場合、機械学習を活用するのが適切。


6. まとめ:統計学と機械学習は補完関係にある!

統計学と機械学習は、競合するものではなく、補完関係にある ことが重要なポイントです。
「統計学は古くて、機械学習は新しい」という単純な話ではありません。

統計学は「なぜそうなるのか?」を明らかにする
機械学習は「次に何が起こるか?」を予測する

👉 データ分析の目的に応じて、統計学と機械学習を適切に使い分けることが重要!

「このデータをどう活用したいのか?」を考えながら、最適な手法を選んでいきましょう!

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