相関と因果の違い:「一緒に動く」は「原因」ではない|マーケターのためのデータ分析・統計入門 第4回

田中 磨生

監修田中 磨生株式会社Abin 代表取締役

株式会社Abin代表取締役。AI SaaSの上場企業やHR系ベンチャーのマーケティング責任者を経て、2023年BtoBマーケティング特化のコンサルティング会社株式会社Abinを設立。創業から30社以上のBtoBマーケティングの戦略立案から実行までを行う。2025年には株式会社プロベルの役員に就任。NYマーケティング株式会社の執行役員も務める。

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執筆Abin編集部

相関と因果の違い:「一緒に動く」は「原因」ではない|マーケターのためのデータ分析・統計入門 第4回

この回で分かること:①散布図と相関係数で「2つの数字が一緒に動く強さ」を読む方法、②一緒に動いていても原因とは限らない3つの理由(第三の要因・逆の因果・偶然)と、全体と内訳で結果が逆になる「シンプソンのパラドックス」、③施策の効果(因果)を確かめるための比べ方。前回はグラフの選び方を学び、2つの数字の関係を見るなら散布図を使うと説明しました。今回は、その散布図から「何が言えて、何が言えないか」を学びます。

架空のデータで描いた3つの散布図。右上がりの正の相関(相関係数+0.97)、相関がほぼない場合(+0.07)、右下がりの負の相関(−0.80)を並べた図
図1:散布図と相関係数(架空のデータ)

散布図と相関係数

「広告費を増やした月ほど売上が多い」「価格が高い商品ほど売れる数が少ない」。マーケティングでは、2つの数字の関係を知りたい場面がたくさんあります。こうした関係を見るための基本の道具が、散布図と相関係数です。

散布図は、横軸に1つ目の数字、縦軸に2つ目の数字をとり、1件ごとに点を打ったグラフです。月ごとの広告費と売上なら、12か月分で12個の点が並びます。点が右上がりに並んでいれば「一方が大きいほど、もう一方も大きい」(正の相関)、右下がりなら「一方が大きいほど、もう一方は小さい」(負の相関)、ばらばらなら「はっきりした関係はない」と読みます。

相関係数は、散布図の点がどれくらい「直線に沿って」並んでいるかを、−1から+1までの1つの数字で表したものです。

相関係数 散布図の見た目 読み方の目安
+1に近い 右上がりの直線にほぼ並ぶ 強い正の相関
0に近い 直線的な傾向が見えない 直線的な関係は弱い
−1に近い 右下がりの直線にほぼ並ぶ 強い負の相関

もう一歩深く:相関係数は何を計算しているか
相関係数は、2つの数字それぞれについて「平均からどちら向きに、どれくらい離れているか」を掛け合わせ、それを平均したものを、両方のばらつき(標準偏差)で割って−1〜+1に収めた値です。両方が同時に平均より大きい(または同時に小さい)組が多いほどプラスに、一方が大きいときにもう一方が小さい組が多いほどマイナスになります。単位に左右されないので、「円」と「回」のように単位の違う数字同士でも比べられます。

「0.7以上なら強い相関」といった目安が紹介されることもありますが、どの程度を「強い」とみなすかは分野やデータの量によって変わるので、数字だけで決めつけず、必ず散布図と合わせて判断しましょう。

相関係数だけを見てはいけない理由

相関係数は便利ですが、「直線的な関係の強さ」しか表しません。そのことを鮮やかに示したのが、統計学者のアンスコムが1973年に発表した4組のデータです。

アンスコムが1973年に示した4組のデータの散布図。どれも相関係数は約0.82で回帰直線もほぼ同じだが、1つ目はばらついた直線、2つ目は曲線、3つ目は1点だけ外れた直線、4つ目は1点だけが離れた縦の並びと、形がまったく違う
図2:相関係数が同じでも形はまったく違う(アンスコムの例)

4組とも、平均・ばらつき・相関係数(約0.82)・あてはめた直線はほぼ同じです。ところが散布図を見ると、1組目は素直な右上がり、2組目はきれいな曲線、3組目はほぼ一直線の中に1点だけ外れた値、4組目は1点の外れ値だけで相関が生まれています。相関係数だけを報告していたら、この違いにはまったく気づけません。「数字を計算する前に、まず散布図を描く」。これがこの回の最初の教訓です。

相関係数が0に近いとき、正しい読み方はどれでしょう?

  1. 2つの数字にはどんな関係もまったくない
  2. 2つの数字の間に直線的な関係は弱いが、曲線のような別の形の関係がある可能性は残る
  3. データの集め方が間違っている
答えと解説

正解は2です。相関係数が表すのは直線的な関係の強さだけです。たとえば「価格が中くらいのときにいちばん売れる」ような山型の関係は、相関係数がほぼ0になることがあります。散布図を見て確かめましょう。

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一緒に動いていても、原因とは限らない

ここからがこの回の本題です。散布図で強い相関が見つかったとしても、それは「一方がもう一方の原因である(因果関係がある)」ことを意味しません。相関があるのに因果がない、または因果の向きが違う理由は、主に3つあります。

一緒に動いていても原因とは限らない3つの理由として、第三の要因(交絡)、逆の因果、偶然を、アイスの売上と熱中症などの例とともに並べた図
図3:一緒に動いても原因とは限らない:3つの疑い

1. 第三の要因(交絡)

暑い日にはアイスクリームがよく売れ、熱中症で運ばれる人も増えます。アイスの売上と熱中症の人数には強い相関があるでしょう。しかし、アイスが熱中症の原因だと考える人はいません。両方とも「気温」という第三の要因によって動いているだけです。このように、2つの数字の両方に影響する別の要因を「交絡因子」と呼びます。

マーケティングでは、季節、景気、競合の動き、セールの時期などが交絡因子になりがちです。たとえば「メールを多く開封している顧客ほど購入額が多い」というデータがあっても、それは「もともとブランドが好きな顧客ほど、メールもよく開くし、たくさん買う」だけかもしれません。この場合、メールの配信数を増やしても購入額は増えないことがあります。

有名な例に、国ごとのチョコレートの消費量とノーベル賞受賞者の数に強い相関が見られた、という医学誌の記事(Messerli、2012年)があります。これを「チョコレートを食べると頭が良くなる証拠」と受け取るのは早計です。たとえば「豊かな国ほどチョコレートをよく食べ、研究にもお金をかけられる」といった第三の要因が考えられるからです。相関と因果の違いを考える題材として、よく引き合いに出される例です。

2. 逆の因果

「広告費を多くかけた月ほど売上が多い」というデータを見て、「広告が売上を生んだ」と考えるのは自然です。しかし、実際には「売上が伸びそうな繁忙期に、あらかじめ広告費を増やしていた」だけかもしれません。この場合、矢印の向きは「売上の見込み→広告費」で、広告の効果を大きく見積もりすぎてしまいます。

3. 偶然

たくさんの数字の組み合わせを調べれば、無関係なのにたまたま一緒に動いているものが見つかります。100個の指標があれば、組み合わせは約5,000通り。その中には、偶然とても似た動きをするペアがいくつもあるはずです。特にデータの件数が少ないとき(12か月分だけ、など)は、偶然の相関が起きやすくなります。偶然かどうかを見分ける考え方は、第5回と第6回で扱います。

「ポイントカードを持っている顧客は、持っていない顧客より年間購入額が2倍多い」というデータがあります。「ポイントカードを配れば購入額が2倍になる」と言えない理由として、最も適切なものはどれでしょう?

  1. もともとよく買う顧客ほどポイントカードを作りやすい、という可能性があるから
  2. ポイントカードの枚数が少ないから
  3. 年間購入額は平均値で比べるべきではないから
答えと解説

正解は1です。「よく買う顧客がカードを作る」という逆向きの関係や、「店の近くに住んでいる」などの第三の要因が考えられます。カードが購入額を増やすかどうかは、カードを配るかどうかをくじ引きで決めて比べるなどの方法で確かめる必要があります。

全体と内訳で結果が逆になる:シンプソンのパラドックス

交絡のもう1つの怖さを示すのが、「シンプソンのパラドックス」と呼ばれる現象です。全体で比べたときと、グループに分けて比べたときで、結論が逆になってしまうことがあります。

架空の例で、ページAとページBの購入率を全体・パソコン・スマホに分けて比べた棒グラフ。全体ではAが4.4%、Bが3.1%でAが高いが、パソコンでもスマホでもBのほうが高い
図4:全体では逆の結果に:シンプソンのパラドックス(架空の例)

架空の例で考えます。2つのランディングページ(LP)、AとBの購入率を比べたところ、次のようになりました。

ページA ページB
パソコン 800訪問中40件(5.0%) 200訪問中11件(5.5%)
スマホ 200訪問中4件(2.0%) 800訪問中20件(2.5%)
全体 1,000訪問中44件(4.4%) 1,000訪問中31件(3.1%)

全体ではページAのほうが購入率が高いので、「Aのほうが優れている」と結論したくなります。ところが、パソコンだけで比べてもスマホだけで比べても、Bのほうが高いのです。

からくりは、訪問の内訳にあります。もともとパソコンからの訪問はスマホより購入率が高い傾向があり、ページAには購入しやすいパソコンからの訪問が8割集まっていました。一方、ページBの訪問は8割がスマホです。つまり、全体の差の多くは「ページの出来」ではなく「どの端末から来た人が多いか」の違いから生まれていたのです。ここでは端末の種類が交絡因子になっています。

このような食い違いは、流入元、端末、新規と既存、地域など、成果に大きく影響する切り口で内訳が偏っているときに起こります。全体の数字で比べたら、主要な切り口でも分けて確かめる。この習慣で、多くの誤りを防げます。

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因果を確かめるには「比べ方」を工夫する

では、施策が本当に効いたのか(因果があるのか)を確かめるには、どうすればよいのでしょうか。答えは「比べる相手の選び方」にあります。

因果を確かめる方法を信頼できる順に並べた図。ランダムに分けて比べるA/Bテストが最も強く、似た相手と比べる方法、条件をそろえて比べる方法が中程度、前と後を比べるだけの方法が最も弱い
図5:因果を確かめる方法:信頼できる順
  1. ランダムに分けて比べる:対象をくじ引きのように無作為に2つに分け、一方にだけ施策を行って比べる方法です。無作為に分けると、季節・端末・顧客の好みなど、施策以外の条件が両方のグループに同じように散らばるので、差が出れば施策のおかげだと考えやすくなります。WebサイトのA/Bテストはこの方法です(次回くわしく扱います)。
  2. 似た相手と比べる:ランダムに分けられないときは、施策を行った地域や顧客と、行っていない似た地域や顧客を選び、施策の前後の「変化の大きさ」を比べます。両方に同じように影響する季節や景気の影響を差し引けるので、単純な前後比較より信頼できます(「差の差」と呼ばれる考え方です)。
  3. 条件をそろえて比べる:シンプソンのパラドックスの例のように、端末・時期・顧客の種類などで分けて、同じ条件の中で比べます。ただし、気づいていない要因まではそろえられません。
  4. 前と後を比べるだけ:「施策の前月と後月を比べたら売上が伸びた」という比べ方は、季節や同じ時期に起きたほかの変化と区別できません。参考程度にとどめましょう。

よくある誤解:「データが多ければ因果が分かる」

データの件数が何百万件あっても、比べ方が「前後比較」や「施策を受けた人と受けなかった人の単純比較」のままなら、交絡の問題は消えません。件数が増えると偶然のぶれは小さくなりますが、比べ方のゆがみは小さくなりません。因果を確かめるうえで大事なのは、データの量より比べ方の設計です。

新しいメールの文面の効果を確かめたいとき、最も信頼できる比べ方はどれでしょう?

  1. 先月の古い文面の開封率と、今月の新しい文面の開封率を比べる
  2. 新しい文面を、よく開封してくれる顧客にだけ送って開封率を比べる
  3. 配信先をくじ引きで2つに分け、古い文面と新しい文面を同じ日に送って比べる
答えと解説

正解は3です。無作為に分けて同じ日に送れば、顧客の好みや季節などの条件が両方のグループでそろうので、差が出れば文面の違いによるものだと考えやすくなります。1は時期の違い、2は送る相手の違いが混ざってしまいます。

実務ではこう使う:「因果っぽい報告」を受けたときの3つの質問

社内の報告や外部の会社のレポートで、「〇〇をしたら売上が伸びました」「〇〇をしている顧客ほど優良顧客です」という主張を見かけたら、次の3つを確かめてみてください。

質問 確かめたいこと 例
ほかに理由はない? 第三の要因(季節・セール・景気・顧客の種類)はないか 同じ月にセールや大型連休はなかったか
向きは逆じゃない? 結果が原因を生んでいないか 売れる時期に合わせて施策をしていないか
誰と比べた? 比べる相手は施策以外の条件がそろっているか くじ引きで分けたか、似た相手と比べたか

この3つの質問は、広告や販促の効果を評価するときに特に役立ちます。広告の効果を計測する考え方はWeb広告運用の基本(全8回)で、ページの改善を無作為に分けて試す方法は次回のA/Bテストの回と、LPOツールおすすめ比較で扱っています。

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この回のまとめ

  • 散布図で2つの数字の関係を見る。相関係数は直線的な関係の強さを−1〜+1で表す。
  • 相関係数だけでなく、必ず散布図の形を見る(アンスコムの例)。
  • 相関があっても因果とは限らない。第三の要因(交絡)、逆の因果、偶然を疑う。
  • 全体と内訳で結論が逆になることがある(シンプソンのパラドックス)。主要な切り口で分けて確かめる。
  • 因果を確かめるには、無作為に分けて比べるのが最も強い。データの量より比べ方の設計が大事。

確認テスト

アンスコムの4組のデータが教えてくれることとして、正しいものはどれでしょう?

  1. 相関係数が0.8を超えれば、必ず直線的な関係がある
  2. データが11件では分析できない
  3. 相関係数などの数字が同じでも分布の形はまったく違うことがあるので、散布図を見て確かめる必要がある
答えと解説

正解は3です。4組とも相関係数は約0.82ですが、曲線の関係や、1点の外れ値だけで相関が生まれているものもあります。数字だけでなく、必ず散布図を描きましょう。

夏にエアコンの売上と、ビールの売上がどちらも伸びました。2つの間に強い相関があるときの最も適切な解釈はどれでしょう?

  1. 気温という第三の要因が両方を動かしている可能性が高い
  2. エアコンを買うとビールが飲みたくなる
  3. ビールを飲むとエアコンが欲しくなる
答えと解説

正解は1です。両方とも気温の影響を受けていると考えるのが自然です。このように両方に影響する要因を交絡因子と呼びます。

ページAとBの購入率を比べると全体ではAが高いのに、パソコンだけ・スマホだけで比べるとどちらもBが高い、という現象を何と呼ぶでしょう?

  1. 逆の因果
  2. シンプソンのパラドックス
  3. 外れ値
答えと解説

正解は2です。訪問の内訳(パソコンとスマホの割合)がページによって大きく偏っているときに起こります。全体で比べたら、主要な切り口で分けても確かめましょう。

施策の効果(因果)を確かめる方法として、最も信頼できるのはどれでしょう?

  1. 施策を始める前の月と後の月の数字を比べる
  2. 施策を受けた顧客と受けなかった顧客を、そのまま比べる
  3. 対象をくじ引きで2つに分け、一方にだけ施策を行って比べる
答えと解説

正解は3です。無作為に分けると、施策以外の条件が両方のグループに同じように散らばるので、差を施策の効果と考えやすくなります。前後比較や単純比較では、季節や顧客の違いが混ざってしまいます。

次回予告

次回は、無作為に分けて比べる代表的な方法である「A/Bテスト」を取り上げます。「有意差あり」とはどういう意味なのか、p値は何を表しているのか。誤解されやすいポイントを、数式に頼らずに整理します。

参考資料

  • Anscombe, F. J. (1973). Graphs in Statistical Analysis. The American Statistician, 27(1), 17–21.(確認日:2026年11月12日)
  • Messerli, F. H. (2012). Chocolate Consumption, Cognitive Function, and Nobel Laureates. New England Journal of Medicine, 367, 1562–1564.(確認日:2026年11月12日)

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