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統計パッケージ考一情報処理教育と産業ー
新村秀一
111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

本稿では、統計ソフトの中で特に汎用統計パッケージといわれるものを取り上げる。そして、統計教育や産業的な視点から、その影響を考える。

化技法などが流行し廃れていった。
科学を土台にした技術計算では、標準化や部品化が容易であり意味があるのに対し、企業における個別の約束事を標準化や部品化するのは始めから難しい点が1 パッケージとはある。この点は、あまり指摘されていないようだ。
最近はやりのオブジェクト指向は、 COBOL に代わって、パッケージとは、なんであろうか。そして、その果たす役割と社会への影響は、どうであろうか。

(1)コンビュータ言語

新しい言語 C++ などによって、クラス・ライブラリーすなわち部品を作ろうという試みである。

以上述べた生産性の向上の試みは、プログラマーとこの間いに答えるため、コンビュータのプログラミング言語の歴史を振り返ってみよう。

呼ばれるそれを職業とする専門家のための生産性向上のための歴史である。

ご存じのように、コンビュータの言語は、第 1 世代の機械語、第 2 世代のアセンプラ一、第 3 世代の高水(3)パッケージ
これに対して、今注目のダウンサイジングによって、準プログラミング言語 (The 3rdgenerationlanguag

生産性向上の試みはユーザーをも巻き込んで別の展開e 、 3GL と略す)というように発達してきた。

をしてきている。

これは、コンビュータ・ハードウエアの処理能力のソフトウエアは、プログラミング言語とそれによっ向上に対応して、より高機能なものが開発されてきたて開発された郎、アプリケーション、ユーティリティからである。コンピュータの負荷(冗長さ)を犠牲にに大別される。

して、プログラマーに使いやすさをもたらした。これ

OS は、ハードウエアとアプリケーションの間にあっによって、著しくプログラミングの生産性が向上した。て、これらを有効に運用管理するシステム・プログラ(2)サブルーチンとライブラリーによる生産性向上ムである。ユーティリティは、ちょっとした共通に使次ぎに、サブルーチンとかライブラリーと呼ばれるわれる便利なプログラムである。後で述べるパッケー

よく使われるプログラムを部品化し、再利用することジ的な側面をもっている。アプリケーションは、特定によって、生産性を向上させる方策が考えられた。

業務用のソフトウエアである。はじめは、 Fortran や C

このような部品化は、技術計算の分野では成功したOBOL等の 3GL で開発され、その多くは一品生産のオーダと言えよう。その証拠が、商用の Fortran ライプラリー‑ .メイドのことが多かった。ユーザーに密着したソである。 IBM から独立して作られた米国の lMSL や、英国フトウエアである。英国では bespoken software という。の非営利研究開発企業 NAG のライブラリーなどである。

しかし、その中から汎用アプリケーションとかノ f ッ

これに対して、 COBOL を用いた事務処理の分野では、ケージ・ソフトウエア略してパッケージと呼ばれるもワーニ工法やオランダのダイクストラが提唱した構造のが作られるようになった。パッケージとは、包みをとくだけで誰もが簡単に利用できる事を意味している。
しんむら
干 130

しゅういち

住商情報システム(株)墨田区両国 2 丁目 10番 14号

7103(5624)1731 FAX03(5624)1725

596(22)

両国シティコア

すなわち、パッケージは不特定多数のユーザーを対象とし、簡単なコマンドで操作できるものをいう。
蛇足であるが、このようなパッケージを作るソフト© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチウエア会社と、大規模なオーダーメイドのソフトウエ

ダートマス大学の数学者ケメニーらによって作られたアを開発する企業とは、51IJ種のソフト産業である。そお馴染みの BASIC等は、人間の思考にあったプログラムして、アメリカにおいてはパッケージ産業が優位にあのレベルといえよう。ここまでは、ある程度以上の適り、日本では後者が優勢である。

性を備えたプログラマによって用いられる。

このようなパッケージの歴史において、統計パッケ

これに対して、パッケージは、ある仕事をコンビュージは、他の分野に比べて先行した歴史をもっているータによって行いたい全ての人のための、いわゆるエし、一応成功していると言えよう。

ンドユーザ言語である。

2 統計パッケージの効用

3(1)統計パッケージ利用のメリット

統計パッケージの歴史

次ぎに統計パッケージの歴史を見てみよう。

統計パッケージ利用のメリットは何であろうか。それは、自分で統計プログラムを作成することを考えて

3. 1 米国の動向(汎用機御三家)
日本人は、戦後全てにわたってアメリカに顔が向いているせいか、統計パッケージといえば米国の汎用コみればよい。

少なくとも統計アルゴリズムとプログラミング言語

ンビュータ用の BMDP(Bio MedicalComputerProgram) 、とコンビュータのシステム的なことを、かなりのレベルで理解していなければならない。そして、デバッグ

SPS
S(StatisticalPackagefortheSocial Sciences) 、SAS(StatisticalAnalysisSystem) が日本では有名でを行った後、ょうやく自分の仕事に利用できる。

あった。

しかも、統計手法といっても色々ある。とても自分で-から作っていたのでは、生産的でない。人は仕事(1)BMD1956年にカリフォルニア大学の医学部で、 BMD と呼ば量にあわせて、自分の仕事を制限しがちだ。私が社会れる商用の統計ライブラリーが開発された。医学は、人になりたての頃、コンビュータの費用が高〈、統計統計が重要な分野であり、共通の財産として統計ライパッケージ利用が一般的でなかった。そこで因子分析ブラリーが開発された事はよく理解できる。 BMD は、統や童図帰分析を一回実行すれば、それで一仕事あるい計ライブラリーであったらしいが、その後 BMDP と呼ばは論文が---了完成したわけである。

れる統計プログラムに集大成されたようだ。このあた

これ以外に、ソフトウエアの信頼性という問題がありは、実際に利用した経験が無く、文献などのまた聞る。自分で自分を信用できないのは情けないことだが、きである。日本では、東京大学大型計算機センターな間違いのないソフトウエアを作る労力は大変なものでどで使われていたようだ。代理店がないので、直接アある。また、開発よりも保守が重要だ。

メリカから導入したのであろう。

(2)プログラミング言語とパッケージ(2)SPSS

表 1 は、プログラミング言語とパッケージ(エンドSPSS は、 1965年にスタンフォード大学の社会学部でInc. (シユーザ言語)を別の観点からまとめたものである。

開発された。現在では開発者が設立した SPSS

表1カゴ)が開発サポートしている。名前が示すとおり、プログラミング言語とパッケージ

社会科学向けに作られたが、現在では分野にとらわれ世代

言語

水準ない、汎用統計パッケージである。

日本では、当時京都大学大型計算機センターの山本

第 1 世代機械語
第 2 世代アセンプラ

第 3 世代

電気信号のレベル向上

Fortran.
CO
BOL.
B
AS
I
C プログラムのレベル

第 4 世代パッケージ

仕事のレベル

先生や、北海道大学の司馬先生らが、代理店がないにもかかわらず啓蒙活動の一貫として、解説書を出版されたことは特筆に値する。

このころに、一部の統計学者の問で、「素人が便利な汎用統計ノ f ッケージを使うことによる誤用の危険性 j
すなわち、機械語とアセンプラは、 0/1 の電気信号のという有名な議論がなされたようだ。

レベルでコンビュータに命令する言語である。( 3)SAS
これに対して、 3GL として最も歴史の古い Fortranや、

1994 年 11 月号

SAS は、 1966年に、ノースカロライナ州立大学の統計© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(23)597

学者 A.J.Barr氏や J.H.Goodnight氏(現 SAS社社長)ら

ば、 WS よりも PC のほうが、流通ソフトの豊富さ、 Wiによって、開発された。

ndows の使いやすさ、価格の安さなどから優位になる。

Goodnight氏は、統計学科を卒業後、 GE に入社し政府プロジェクトに参加し、制御関係の開発に携わった。
その後ノースカロライナ州立大学の統計学部に戻り、上記の経験を生かして大学で SAS を開発して、 1972年にSAS72版を大学にリリースした。 1976年に大学から独立・機能とは無関係に、 PC用のソフトの価格は安くせざるをえない。このため、個人でも入手できる。

以上から、今後は PC市場での汎用統計パッケージが主流になっていくだろう。
現在この分野では、 SAS や SPSS や Genstat5 などの汎用し、 SASInstitute Inc. を設立し今日に至っている。

機から降りてきたものと、 PC用に新規に開発されたも3.2

ヨーロッパの動向のとが混戦状態にある。

華々しいアメリカの動向に対して、ヨーロッパの統SAS は、そのままの設計思想、販売政策を PC に持ち込計パッケージや動向については、文部省統計数理研究んでいる。従来のユーザであれば、熟知している SAS言所の大隅氏らがヨーロッパ、特に英国の NAG とフランス語をより使いやすい PC の環境で使える。価格は安くなのパリ大学における数量化のソフトウエアを紹介をしったとはいえ、レンタル性は踏襲されている。このたているのが先鞭である。

め、新規ユーザが、導入することは少ないだろう。

Genstat5 は、実験計画で有名なフィッシャーがいた
ロザムステッド実験農場で開発された汎用統計パッケ

これに対して、 SPSSforWindows は、従来の SPSS のコマンドの上に、 Windo曹S のアイコンを重ねてオブジェージである。 GLIM(Generalized LinearInteractive

クト指向に脱皮している。また、 PC用のソフトに一般Modelling) は、英国王立統計協会で作られた、有名な的な売りきりである。

一般線形モテソレの専用統計パッケージである。これらは、その後 NAGが開発・販売している。

3. 3

一方、 PC専用に開発された汎用統計パッケージとして VisualStat、 J四p、 SigmaStat などがある。
以上述べた汎用統計パッケージと異なる動きとして、日本の動向

日本においては、各汎用機メーカーが汎用統計パッ

AT島T で開発された S がある。統計の頭文字を採って、S と付けたのであろう。これは、関数型のプログラムケージを開発していたようである。
昭和 46年に現在の会社に入社した筆者は、医療デー

言語である。スカラー処理だけでなく配列や行列を鍛タ解析のために NEC の STAT-EX と呼ばれる汎用統計パッえるので、アルゴリズムの記述に適している。 C と同ケージのお世話になった。他のメーカも、同様なもの

じく、安いロイヤルティで公開されているので派生ノ〈ージョンが幾っかある。 S-PLUS は、を開発していたようだ。
一方、大学では、当時九大の浅野先生らを中心に文S に独自の関数を追加している。

部省の科研費により開発された NISAN システムがある。
また、文部省統数研では、赤池先生らの業績を具現化

4

統計手法とソフトの分類した時系列パッケージの TIMSAC がある。これらは、国の予算を使って開発されたので、商用化に制限があっ4. 1 統計ソフトで何をするかた。アメリカにおいては、多くのソフトウエアが大学

筆者は、統計手法を大きく分けて、表 2 の「データで開発され、商用化されたのと比べて際だっている。の分布を調べる手法 j と、表 3 の「予測手法 I の 2 つ

このほか、日科技連では、 OR、品質管理、統計の企業への普及を指導してきており、この関係で商用の統計パッケージを開発し販売している。

3. 4 新しい流れに分類して考えることにしている。そして、それらの統計手法と関連したグラフ手法が必要になる。
汎用統計パッケージという場合、最低でもこれだけの手法を提供すべきである。

統計ソフトは、今大きな変革期にある。それは、パソコンの処理能力が上がってきたために、統計処理(1)分布を調べる手法
分布を調べる手法では、数値変数かカテゴリ一変数(データ解析)は、パソコン (P C) でも十分な時代かの軸と、変数の数の 2 つの軸によって、になってきたからである。

ゴリーに分かれる。

6 つのカテ

PC用の統計パッケージの利点は、次ぎの通りである。

1 倒の数値変数では、まずヒストグラムや幹葉図や.PC の処理能力がひと頃の WS並になった。そうであれ箱ヒゲ図で、分布の特徴をつかむ必要がある。そして、

59B(24)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

次ぎに正規性の検討を行い、基礎統計量や各種の検定る。詳しいモデル診断は出力されない。

統計量の意味を考えることになる。

(2)中間言語

2 個の数値変数では、散布図で 2 変数の関係を概観し、相関や偏相関を検討する。

3 変数以上の数値変数は、主成分分析、因子分析やクラスター分析で検討される。

行列や配列を扱うことができるので、行列言語という人もいる。スカラーを扱う 3GL とエンドユーザ言語の中

一方、カテゴリ一変数では、単純集計や多重クロス集計が必要になってくる。

表2

中間言語という言い方は、どこかで聞いた記憶があるが覚えていないので、ここでは私の造語としておく。

聞に位置するプログラミング言語である。
例えば、 AT&T で開発された S 言語がある。パッケー

分布を調べる手法

ジで提供していない手法がある場合、 Fortran等でーから作ることは大変だ。もともと、統計手法の多くは、数値変数

カテゴリ一変数行列で記述できるので、中間言語を用いればプログラミングが容易である。出力は、やはりライブラリーと1 変数正規性の検定単純頻度汎用統計パッケージの中間程度である。

(3)汎用統計パッケージ

基礎統計量
2 変数

相関と散布図2 霊クロス集計

3 変数

主成分分析

多重クロス集計

以上

因子分析

汎用統計パッケージの特徴は、

4.

1 で述べた手法をサポートし、しかもかなり詳細な出力が得られる点である。このほか、・外部データの入出力と編集加工(2)予測手法

・標準ファイルの管理と操作

予測手法は、目的変数と説明変数の 2 つの軸で、数・連続処理

値変数かカテゴリ一変数かの違いを考えることにより、-文法チェック

4 つのカテゴリーに分かれる。

等が最低必要である。そして、最低でも数千件程度の重回帰分析が特に重要だ。

表3

データ処理が行えるべきであろう。

予測のための手法

a 般的な情報処理の基本は、データの検索と更新やファイルの連結である。このためのツールとして、 DB

目的変数
数値変数

カテゴリ一変数説

MS がある。表計算ソフトでは、情報処理の重要なこの機能を教えることが難しい。それは、変数とレコードという概念がないためであろう。汎用統計パッケージ

明数値変数

重回帰分析

変カテゴリー

共分散分析

数分散分析

変数

判別分析

は、 DBMS に比べて十分でないが、変数とレコードという概念があり、これを教えることができる。
多重分割表(4)4GLSAS は、 SPSS のような汎用統計パッケージの機能の他、(3)その他開発言語の機能を持っている。いわゆる第 4 世代言語

以上が、一般的な汎用統計パッケージが備えていなである。元々商品コンセプトが、

iAlli
nones
yste

ければいけない手法である。このほか、時系列解析やmJ すなわち SAS ひとつで全てをカバーしようという戦品質管理や検定などの手法をオプションでもっている略である。初期の頃は、私自身大いにこれを喧伝したことが望ましい。

が、ダウンサイジングの時代にあって、以下の問題が4. 2 統計ソフトのスペクトラムある。

(1)ライブラリー・統計ユーザにとっては、開発言語の機能はいらない 0

IMSLや NAG のようなライブラリーには、統計手法が含まれている。ライブラリーである以上、あれもこれも.使わない分までの使用料を必要とする。
SAS の問題は、使用料の高さであろう。ただし、大学と出力することは間違っている。このため、必要最低でのサイトライセンスは意外と安いようだ。

限の出力に限られている。回帰分析を例に取れば、回(5)周辺ソフトによる統計処理への疑問

帰係数とか分散分析表程度がライブラリーの出力であ1994 年 11 月号(膨張主義を排す)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(25)599最近の統計分野におけるトピックスとして、ハーバトウエアが従である限り、ソフトがハードのおまけでード大学が SAS をキャンセルしたことである。理由は、ある限り、サード・パーティのソフトに勝てないとい統計教育も表計算ソフトで十分ということらしい。日うことである。

本においても統計研究家の中で、統計の専門家以外には表計算ソフトで十分という人もいる。
筆者は、これには異論がある。将来はともかく、今メーカではハードの改良には心血が注がれるが、一旦パッケージができるとハードほど改良に次ぐ改良ということにならず、組織が縮小されるようだ。の表計算のレベルで、満足な統計の理解がえられるのであろうか。今後おおいに議論すべきである。

6 情報処理教育と情報処理産業

たしかに、表計算は利用人口が多く、安くて便利である。イントロとして、統計や他のこともできるとい

筆者自身、初等・中等・高等教育に意見を述べる見う程度の紹介は必要であろう。しかし、纏足のように識はない。しかし、大学教育は、一部の研究者を除い伸びる能力を不自然に矯正する事にならなければと紀て、社会人になる前段階であるから、多くの社会人が憂している。しかし、最近の汎用統計パッケージは表意見を言い、議論すべきだと思う。

計算ソフトのデータを入力できるので、この連動は便

大学教育は、少なくとも研究者教育と実務教育を明確に区別すべきであろう。

利である。

このような一つのソフトで多くの分野をカバーしようとする膨張主義は、表計算に限らず売れ筋の SAS や M
athematica等に見受けられる。利用者の冷静な判断がそして、情報処理教育をつまらないカリキュラムでお茶をにごしてはいけないと思う。

情報系を除く理工学部や文科系の学部の情報処理教必要だろう。

育は、統計を 3 割、できれば OR を 2 割、数式処理や可(6)良いソフトウエアとは視化技法を各 1 割程度、一流の汎用パッケージを用い良いソフトウエアとは、教科書レベルの玩具の例題て教えるべきであろう。

が解けることではなく、企業レベルの実用的なものが骨董品の鑑定の世界で言われていることであるが、少ない労力で解けることである。このような視点さえ決して偽物を見てはいけないと言うことである。自のもっておれば、間違った選択は避けられるだろう。

肥えた客を育てないと、日本からいつまでたっても­流のパッケージ・ソフトは誕生しないように思う。

5 なぜ日本やメーカーは駄目なのか

このことは、江戸時代の商家の婦人が、明治の生糸産業の礎になったことでも歴史的に証明されている。

汎用統計パッケージに限らず、 DBMS 、通信・ネット

情報処理産業を 21世紀のリーディング産業に育てよ

ワーク、表計算などの多くのパッケージがアメリカ製うと言う試みは、今までのところことごとく失敗に終である。なぜ日本から育たないのだろうか。

わっている現実を直視する必要がある。

(1)なぜ日本が駄目なのか

また、専門家向けの情報処理教育もしっかり考えな答えははっきりしている。教育の問題もあるが、こいと、筆者のような外国のパッケージの評論家が、 21

れらは始めから、世界市場を対象にして開発し、販売世紀になっても同じ事を言っている姿を想像しただけされるべきものである。この単純な認識が欠けているで、目の前が真っ暗になる。
く参考文献>

ことに問題がある。

震近のアメリカからは、湯気の立つソフトが日本に代理店を求めてやってくる。しかし、始めから世界を[1J 新村秀一 (1993): I 意思決定支援システムの鍵 j 、講談社

I
SAS 言語入門 j 、丸善

相手にという意気込みのパッケージが日本にあっただ[2J 新村秀一 (1994):ろうか。一太郎が健闘しているのは、日本語ワープロ[3J新村秀一 (1989): I 易しく実践データ解析の進め方 J 、共立出版という特異環境だからである。

(2)なぜメーカーが駄目なのか[4J 新村秀一 (1995):

なぜメーカーが駄目なのかは、メーカーの狭い市場ISPS
SforWindows 入門 j 、丸善[5J 真鍋能太郎、逆瀬川浩孝、若山邦紘 (1988): I 文化

ではもう駄目だということのほか、次ぎの問題点があ系のコンビュータ/応用編ー表計算ソフトの活用るようだ。すなわち、ハードウエアが主であり、ソフ-J 、岩波書店

600(26)© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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