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ExcelのFORECAST.ETS.CONFINT関数で予測の信頼区間を確認しよう!【時系列データ分析】

ExcelのFORECAST.ETS.CONFINT関数は、時系列予測における信頼区間を計算するための関数です。FORECAST.ETS関数を使用して将来の値を予測する際、予測がどれほどの精度を持つか、または予測値の範囲がどれくらいかを確認するために、この信頼区間が役立ちます。この記事では、FORECAST.ETS.CONFINT関数の基本的な使い方から、データ分析への応用例までを詳しく解説します。

FORECAST.ETS.CONFINT関数とは?

FORECAST.ETS.CONFINT関数は、時系列データの予測に基づいて、予測された値に対する信頼区間を提供します。信頼区間は、予測値がどの範囲内に入ると期待されるかを示し、予測の不確実性を評価するのに役立ちます。

FORECAST.ETS.CONFINT関数の基本的な構文

=FORECAST.ETS.CONFINT(対象日付, 値, 日付, [信頼レベル], [季節性], [データ完結性], [データの集計])

  • 対象日付: 予測したい未来の日付。
  • : 既知のy値(従属変数)のデータセット。
  • 日付: 既知のyに対応する日付(独立変数)のデータセット。
  • 信頼レベル(省略可能): 信頼区間の幅を設定します。デフォルトは95%(0.95)。
  • 季節性(省略可能): 自動検出の有無(既定値は自動)。手動で整数を指定することも可能。
  • データ完結性(省略可能): 欠損値の補完方法(既定値はゼロ補完)。
  • データの集計(省略可能): 同じ日付に複数の値がある場合の集計方法(既定値は平均)。

FORECAST.ETS.CONFINT関数の動作イメージ

たとえば、ある商品の過去の売上データに基づいて、次の月の売上を予測し、その予測に対する信頼区間を知りたいとします。以下のようなデータがある場合に、信頼区間を計算します。

売上(y
1月 100
2月 150
3月 130
4月 170
5月 160

このデータに基づいて、次の月(6月)の売上の信頼区間を予測するには、次のようにFORECAST.ETS.CONFINT関数を使用します。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,6,1), B2:B6, A2:A6)

結果として、6月の売上予測に対する信頼区間が返されます。

FORECAST.ETS.CONFINT関数の実際の例

以下に、FORECAST.ETS.CONFINT関数を使って信頼区間を計算する具体的な例を示します。

セル範囲 FORECAST.ETS.CONFINT関数の使用例 結果
売上予測 =FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,6,1), B2

, A2

)

20(信頼区間)
気温予測 =FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2025,1,1), C2

, B2

)

2.5(信頼区間)
トラフィック =FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,7,1), D2

, A2

)

150(信頼区間)

信頼区間の解釈

FORECAST.ETS.CONFINT関数で得られる信頼区間は、予測値がどの範囲に入る可能性が高いかを示します。たとえば、売上予測で信頼区間が20であれば、予測された売上の±20の範囲内に実際の値が入る確率が95%であることを意味します(信頼レベルが95%の場合)。

  • 狭い信頼区間: 予測が高精度であることを示します。
  • 広い信頼区間: 予測に不確実性が高いことを示します。

FORECAST.ETS.CONFINT関数の応用例

売上予測と信頼区間の評価

ビジネスにおいて、売上予測を行う際に、予測値の信頼性を確認するために信頼区間を使用できます。たとえば、来月の売上を予測すると同時に、その予測に対する不確実性を評価するために役立ちます。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,6,1), B2:B10, A2:A10)

この数式では、1月から5月の売上データに基づいて6月の売上予測と、その予測に対する信頼区間が返されます。

気温予測と信頼区間の計算

気温データに基づいて将来の気温を予測する際に、予測に対する信頼区間を計算して、予測精度を確認することができます。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2025,1,1), C2:C12, B2:B12)

この数式では、気温の時系列データに基づいて、来年1月の気温予測とその信頼区間を計算します。

トラフィック予測と信頼区間の評価

ウェブサイトのトラフィックデータに基づいて、来月のトラフィックを予測し、その予測の精度を信頼区間で評価します。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,7,1), D2:D12, A2:A12)

この数式は、過去のトラフィックデータに基づいて、7月のトラフィック予測と信頼区間を返します。

FORECAST.ETS.CONFINT関数の便利な豆知識

信頼レベルをカスタマイズ

デフォルトでは信頼レベルは95%ですが、これを変更することもできます。たとえば、99%の信頼レベルを指定したい場合は、次のように設定します。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,6,1), B2:B12, A2:A12, 0.99)

信頼レベルを高く設定すると、信頼区間が広くなります。これは、より確実な予測を行うための調整です。

季節性の自動検出

季節性オプションを省略すると、Excelは自動的にデータの季節性を検出します。手動で季節性を指定する場合は、具体的な周期(例: 12ヶ月)を設定することもできます。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,6,1), B2:B12, A2:A12, 0.95, 12)

この数式では、12ヶ月ごとの季節性を考慮した信頼区間を返します。

欠損データの処理

データに欠損がある場合、デフォルトではゼロ補完が行われますが、他の補完方法を選択することも可能です。

=FORECAST.ETS.CONFINT(DATE(2024,6,1), B2:B12, A2:A12, 0.95, 12, 1)

この数式では、欠損データがある場合に補間処理を行いながら信頼区間を計算します。

FORECAST.ETS.CONFINT関数のよくあるエラーと対処法

#VALUE!エラー

#VALUE!エラーは、日付やデータの形式が正しくない場合に発生します。データが正しい形式で入力されているか確認してください。

#NUM!エラー

#NUM!エラーは、信頼レベルや季節性、集計方法の値が無効な場合に発生します。これらの値が適切に設定されているか確認してください。

まとめ

ExcelのFORECAST.ETS.CONFINT関数は、時系列データを予測する際の信頼区間を計算するための強力なツールです。売上や気温、トラフィックなど、未来の値を予測するだけでなく、その予測の精度を評価するために活用できます。信頼区間を使って、データの不確実性を考慮しながら、より正確な意思決定を行いましょう!