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ABテストで有意差を確認する方法 ― 標準誤差・Z値・P値の関係とは? ―

ABテストを行う際、「AとBでクリック率に差があったけど、それって本当に意味があるの?」という疑問が出てきますよね。 その疑問に答えるのが、「標準誤差」「Z値」「P値」という統計的な指標です。


標準誤差とは?

ある確率 $P$ の現象(例:クリックされる確率)について、サンプル数 $n$ に対するばらつきを表すのが標準誤差 $\sigma$ です。

$$\sigma=\sqrt{\dfrac{P(1-P)}{n}}$$


ABテストでの応用

  • パターンAのクリック率:$P_A$
  • パターンBのクリック率:$P_B$
  • サンプル数:それぞれ $n_A$、$n_B$

全体の平均クリック率(プール確率)は次のように求めます:

$$P = \dfrac{n_A P_A + n_B P_B}{n_A + n_B}$$

このときの標準誤差は:

$$\sigma=\sqrt{P(1-P) \left( \dfrac{1}{n_A} + \dfrac{1}{n_B} \right) }$$


Z値とは?

パターンAとBのクリック率の差が、標準誤差の何倍か?を表すのがZ値です:

$Z = \dfrac{ P_A – P_B }{\sigma}$


P値とは?信頼区間との関係

Z値が導かれたら、「それが偶然どれくらい起こる確率か?」を表すのが P値。 そして「その差が統計的に有意かどうか」の判断に使います。

P値 信頼区間 Z値(両側検定)
0.20 80% ±1.28
0.15 85% ±1.44
0.10 90% ±1.645
0.05 95% ±1.96
0.01 99% ±2.576

ExcelやGoogleスプレッドシートでのP値の求め方

難しい数式を使わなくても、Z値がわかれば以下の関数でP値を計算できます:

=2 * (1 - NORM.S.DIST(ABS("Z値"), TRUE))

身近な感覚としての「5%」「20%」

実は、P値の5%という水準って、案外わたしたちの生活感覚とリンクしていたりします。

たとえば小中学生のころ、「学年でみんなが好きになるような人気者」って、だいたい20人に1人、全体の5%くらいだった気がしませんか? 日本人の左利きの割合も5%くらい。 逆に、クラスで「よく一緒に遊ぶ同性の友達」は5人に1人=20%くらい。 この「ちょっと特別」な割合が、統計にも出てくるんです。

仕事でも似た感覚があって、

  • 5案出せば、そこそこいいアイデアが1つくらいは出る
  • 20案出せば、これはイケる!って案が1つくらい出る

そんな体感、ありませんか?

統計のP値や信頼区間はあくまで理論的なものですが、 自分の体感値とリンクさせることで、数字がぐっと身近に感じられるようになります。

まとめ

ABテストで差が「偶然なのか」「有意な違いなのか」を判断するために、

  • 標準誤差:ばらつきの度合い
  • Z値:差が標準誤差の何倍か
  • P値:その差が偶然起きる確率

を順にチェックするのが基本です。