BIツール最前線:データマイニングツール編
RDBへの機能統合が進むデータマイニングツールの最新動向
データマイニングツールの基本機能を解説するとともに、代表製品を紹介。DWHとして使用するRDBにデータマイニングツールと同様のアルゴリズム実行モジュールを追加し、処理の高速化を目指す製品が登場している。
データマイニングツールに求められる機能
ビジネスインテリジェンス(BI)ツールの中で、意思決定プロセスにおける「対処のヒントを得るため」に利用されるのが、データマイニングツールだ。「コマーシャルOSSが注目を集めるリポーティングツールの最新動向」で解説したリポーティングツールと、「インメモリデータベースで高速処理化が進む最新OLAP分析ツール」で解説したOLAP分析ツールは、「この数字はこうなるはず」というあるべき値が存在し、それとズレが生じた場合に影響を与えた要因を検証する(確認する)ことが利用の目的だった。一方、データマイニングツールは、問題や課題に対する対処策のヒントを得るために、さまざまなデータから使えそうな未知の関係や傾向などを探して検証し(確認する)、対処策の実行につなげる、つまり対処のヒントを得るということが利用の目的となる。
対処のヒントを得ることを目的としたデータ分析には、まず、回帰分析に代表される一般的な統計解析手法が用いられる。回帰分析を分かりやすく説明すると、ある原因に対する結果となる値が、本当にそのような相関関係を持っているのかどうかを調べる分析方法だ(参考:@IT情報マネジメント用語事典)。
回帰分析は以下4つのステップに従って行う。
- 散布図を作成する
- 回帰式を求める
- R-2乗値を調べる
- 予測を行う
簡単な回帰分析であれば、特にデータマイニングツールと呼ばれる製品を利用しなくてもMicrosoft Excel(以下、Excel)で簡単に実行できる。
画面1にある2組のデータを使用して、回帰分析を行ってみよう。まずはそれぞれについてExcelで散布図を作成し、近似曲線(線形近似)を追加する。その際に、[グラフに数式を表示する]と[グラフにR-2乗値を表示する]をチェックする。そうすると、結果として作成される散布図に、画面2のように回帰式とR-2乗値が表示される。
回帰式とは、原因と結果の間にある関係を表す式のことだ。2つのグラフ(画面2)では、2組のデータについてほぼ同じ回帰式が求められている。しかし、R-2乗値は全く異なった値が求められていることが分かる。R-2乗値とは、原因と結果の間にある関係の強さ(R-2乗値が大きいほど関係が強い)を表す。従って、2組目のデータは回帰分析の結果、「原因と結果の間には予測が可能になるような明確な関係は見られない」ということになる。一方、1組目のデータは十分大きいR-2乗値が求められたので、同時に求められた回帰式を使って予測が可能であるということになる。
回帰分析の結果として、予測可能な回帰式が求められた場合、以下のいずれかの方法で、任意の原因の値に対する、結果となる値を予測することができる。
- 散布図上に表示された回帰式を、Excelの式として作成し、予測を行う
- Forecast関数を使用して予測を行う
Forecast関数の機能には回帰式を求めることも含まれているので、散布図の作成や近似曲線の追加を行わなくても、予測することが可能だ。
回帰分析に代表される一般的な統計・解析以外のより高度なアルゴリズムを利用するためには、データマイニングツールが必要だ。データマイニングツールがサポートする高度なアルゴリズムは多数あるが、そのうち代表的な4つのアルゴリズムを紹介する。
アソシエーションルール
「ある現象が起こると同時に別の現象が起こる」といったように、同時に起こる可能性が高い現象の組み合わせを見つけ出す手法。商品の販売データを対象として行う場合、特にバスケット分析とも呼ばれ、「商品Aを買う客が、同時に購入する可能性の高い別の商品を見つける」といった用途で利用される(参考:中小小売業のためのPOSデータ活用)。
シーケンス
「ある現象が起こると、その次に別の現象が起こる」といったように、連続して起こる可能性が高い現象の組み合わせとその起こる順序を見つけ出す手法。「商品Aを買う客が、次に購入する可能性の高い別の商品を見つける」といった用途で利用される。
クラスタ
複数の属性を持つ集団のメンバーを、似たような属性を持つグループ(クラスタ)に分ける手法。会員制のビジネスを行っている企業が、会員データをクラスタにより分析し、同じようなプロファイルや行動履歴を持つグループを見つける(=セグメンテーション)といった用途で利用される。
ディシジョンツリー
特定の事象の発生の有無、または結果の値に対して、複数の属性を影響度の高い順にツリー構造で並べていく手法。商品Aを買ったか、買わなかったかについて、多数の顧客属性の中からどんな属性が最も大きな影響を与えたかを見つけるといった用途で利用される。
主なデータマイニングツールとその特徴
現在、国内で入社可能な主なデータマイニングツール製品を以下の表にまとめた。
| 製品名 | 開発元 |
|---|---|
| KXEN Analytic Framework | KXEN |
| SAS Analytics | SAS Institute |
| IBM SPSS Statistics | IBM |
これらの製品のデータマイニング対応部分は、いずれも同じような構成を取っており、大まかにいうと、以下の3つのモジュールから成る。
- マイニング対象データの抽出・加工モジュール
- マイニングアルゴリズム実行モジュール
- マイニング結果の可視化モジュール
ただし、製品全体でカバーする範囲は製品ごとに異なっており、SAS AnalyticsはOLAP分析ツールを(参考:BIを超えた分析力を企業文化に根付かせる「SAS Enterprise BI Server」)、IBM SPSS Statisticsはテキストマイニングツールを含んでいる。
処理高速化を目指しRDBにデータマイニング機能を追加する製品が登場
一般的なデータマイニングツールは、マイニング対象データを抽出し、データマイニングツール内部にデータを取り込んだ上で、マイニングアルゴリズムを実行するという方式を採用している。しかし、近年ではBIシステムの背後にあるデータウェアハウス(DWH)をデータマイニングのソースデータとして共有する動きが活発化している。このため、DWHとして使用するリレーショナルデータベース(RDB)にデータマイニングツールと同様のアルゴリズム実行モジュールを追加し、処理の高速化を目指す製品が登場している。
| 製品(モジュール)名 | 開発元 | 提供形態 |
|---|---|---|
| Oracle Datamining | Oracle | Oracle Database Enterprise Editionの有償オプション製品 |
| SQL Server Analysis Services | Microsoft | Microsoft SQL Serverの1モジュールとして無償バンドルされている |
これらは、いずれもデータマイニングの結果を可視化するモジュールも持っており、一般的なデータマイニングツールと同様に使用することができる。また、これらの可視化モジュールには、Excelのアドインとして提供されるものも含まれており、Excelでマイニング結果を確認することもできるようになっている。
平井明夫
株式会社アイエイエフコンサルティング
マーケティング部 マーケティングディレクター
日本DEC(現日本ヒューレット・パッカード)、コグノス(現日本アイ・ビー・エム)、日本オラクルを経て、現在はアイエイエフコンサルティングに在籍。一貫してソフトウェア製品の開発、マーケティング、導入コンサルティングを歴任。特に、DWH、BIを得意分野とする。現在はBI技術の啓蒙のため、講演・執筆に積極的に取り組んでいる。
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