「マクロ政治データ分析実習」第10回課題
セットアップとデータハンドリング
問題1: {tidyverse}パッケージと{summarytools}、{modelsummary}、{marginaleffects}を読み込む。特定のパッケージがインストールされていない場合は、課題に取り組む前にインストールしておくこと。続いて、課題用データ（Macro_HW10.csv）を読み込み、raw_dfという名で格納し、出力する。
- 課題用データ（
Macro_HW10.csv）はLMSからダウンロード可能 - データはプロジェクト・フォルダー内に
Dataというフォルダーを作成し、そこにアップロードしておくこと。 - データの読み込みは必ず
read_csv()関数を使うこと（read.csv()は使わない）。
# ここにRコード# A tibble: 153 × 7
Country HDI PPP OECD Autocracy Political_Right Civil_Liberty
<chr> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl>
1 Afghanistan 0.496 2125. 0 1 13 14
2 Albania 0.791 13781. 0 -9 27 40
3 Algeria 0.759 11324. 0 -2 10 24
4 Angola 0.574 6649. 0 2 11 21
5 Argentina 0.83 22938. 0 -9 35 50
6 Armenia 0.76 12974. 0 -7 21 32
7 Australia 0.938 50001. 1 -10 40 57
8 Austria 0.914 55824. 1 -10 37 56
9 Azerbaijan 0.754 14257. 0 7 2 8
10 Bahrain 0.838 43624. 0 10 1 10
# ℹ 143 more rows本データは世界153カ国の政治・経済データである。データの詳細は以下の通りである。
- 参考）「PPP-GDP」とは「購買力平価GDP」を意味する。
| 変数 | 説明 | 備考 |
|---|---|---|
Country |
国家名 | |
HDI |
人間開発指数 | |
PPP |
一人あたりPPP-GDP | 単位は1米ドル |
OECD |
OECD加盟有無 | 0:非加盟国 / 1:加盟国 |
Autocracy |
権威主義指標 | -10:民主主義〜10:権威主義 |
Political_Right |
政治的権利指標 | 高いほど政治的権利が保障されている。 |
Civil_Liberty |
市民的自由指標 | 高いほど市民的自由が保障されている。 |
問題2: raw_dfの大きさ（= raw_dfの行数と列数）を出力する。
# ここにRコード[1] 153 7問題3: raw_dfの変数名を出力する。
# ここにRコード[1] "Country" "HDI" "PPP" "OECD"
[5] "Autocracy" "Political_Right" "Civil_Liberty" 問題4: 解釈をしやすくするために、単位変換とスケール逆転を行う。一人あたり購買力平価は現在1米ドル単位であるが、これを1万米ドルに変換し、PPP2という列として追加する。また、権威主義指標を逆転（-10を10に、10を-10に）し、Democracyという列として追加する。加工後、dfという新しい名のオブジェクトとして格納し、dfを出力すること。
- 符号の逆転は元の変数に-1をかける。
# ここにRコード# A tibble: 153 × 9
Country HDI PPP OECD Autocracy Political_Right Civil_Liberty PPP2
<chr> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl> <dbl>
1 Afghanistan 0.496 2125. 0 1 13 14 0.213
2 Albania 0.791 13781. 0 -9 27 40 1.38
3 Algeria 0.759 11324. 0 -2 10 24 1.13
4 Angola 0.574 6649. 0 2 11 21 0.665
5 Argentina 0.83 22938. 0 -9 35 50 2.29
6 Armenia 0.76 12974. 0 -7 21 32 1.30
7 Australia 0.938 50001. 1 -10 40 57 5.00
8 Austria 0.914 55824. 1 -10 37 56 5.58
9 Azerbaijan 0.754 14257. 0 7 2 8 1.43
10 Bahrain 0.838 43624. 0 10 1 10 4.36
# ℹ 143 more rows
# ℹ 1 more variable: Democracy <dbl>問題5: dfの記述統計を出力する（国名（Country）を除く）。
# ここにRコードDescriptive Statistics
Mean Std.Dev Min Max N.Valid
--------------------- ---------- ---------- -------- ----------- ---------
HDI 0.71 0.16 0.38 0.95 153.00
PPP 20479.73 21325.42 733.14 113423.06 153.00
OECD 0.24 0.43 0.00 1.00 153.00
Autocracy -4.34 6.04 -10.00 10.00 153.00
Political_Right 22.54 12.91 -1.00 40.00 153.00
Civil_Liberty 34.10 15.92 1.00 60.00 153.00
PPP2 2.05 2.13 0.07 11.34 153.00
Democracy 4.34 6.04 -10.00 10.00 153.00推定と解釈
問題6: dfを使用し、以下の2つのモデルを推定する。推定結果はfit1、fit2という名のオブジェクトとして格納する。推定後、推定結果を1つの表にまとめる。
- 表の詳細については以下の表と同じ表を作成すること。
fit1の中身
fit2の中身# ここにRコード| Model 1 | Model 2 | |
|---|---|---|
| (Intercept) | 0.592 | 0.503 |
| (<0.001) | (<0.001) | |
| PPP2 | 0.049 | 0.042 |
| (<0.001) | (<0.001) | |
| OECD | 0.079 | 0.034 |
| (<0.001) | (0.177) | |
| Democracy | −0.005 | |
| (0.067) | ||
| Political_Right | 0.000 | |
| (0.856) | ||
| Civil_Liberty | 0.004 | |
| (0.031) | ||
| Num.Obs. | 153 | 153 |
| R2 | 0.667 | 0.704 |
| R2 Adj. | 0.662 | 0.694 |
| 注：カッコ内はp値 |
問題7: 問題6の結果に基づき、（1）どのモデルが人間開発指数をより説明しているかと（2）その根拠を述べよ。
ここに解釈を記入する。
問題8: 問題7で選ばれたモデルに基づき、一人あたり購買力平価GDPが人間開発指数に与える影響について述べよ。統計的有意性検定の際、\(\alpha = 0.05\)を採用する。
ここに解釈を記入する。
問題9: 問題7で選ばれたモデルに基づき、OECD加盟有無が人間開発指数に与える影響について述べよ。統計的有意性検定の際、\(\alpha = 0.10\)を採用する。
ここに解釈を記入する。
予測値の計算
問題10: fit2を使用し、日本における現在の人間開発指数の予測値を計算する。日本における各変数の直近の値は以下の通りである。計算した予測値とその不確実性（95%信頼区間）を言葉で記述すること。
- 参考）2022年現在、日本の人間開発指数は0.925（世界19位）である。
| 変数 | 値 | 出典 |
|---|---|---|
| 一人当たり購買力平価GDP | 52,120米ドル | IMF（2023） |
| OECD | 加盟国 | OECD（2023） |
| 民主主義指数 | 10 | Polity V（2018） |
| 政治的権利 | 40 | Freedom house（2023） |
| 市民的自由 | 56 | Freedom house（2023） |
# ここにRコード
PPP2 OECD Democracy Political_Right Civil_Liberty Estimate Std. Error z
5.21 1 10 40 56 0.93 0.015 61.9
Pr(>|z|) S 2.5 % 97.5 %
<0.001 Inf 0.9 0.959
Columns: rowid, estimate, std.error, statistic, p.value, s.value, conf.low, conf.high, HDI, PPP2, OECD, Democracy, Political_Right, Civil_Liberty
Type: response 直近のデータに基づく日本の人間開発指数の予測値は約0.00であり、95%信頼区間は[0.00, 0.00]である。
問題11: fit2を用い、一人あたり購買力平価GDP（PPP2）ごとの人間開発指数の予測値を計算する。一人あたり購買力平価GDPは1万米ドルから11万米ドルまで1万米ドル単位で動かす。その他の変数は平均値に固定する。予測値の計算結果はfit2_pred1に格納し、出力すること。
# ここにRコード
PPP2 Estimate Std. Error z Pr(>|z|) S 2.5 % 97.5 % OECD Democracy
1 0.666 0.00873 76.3 <0.001 Inf 0.649 0.683 0.235 4.34
2 0.708 0.00703 100.7 <0.001 Inf 0.694 0.722 0.235 4.34
3 0.750 0.00846 88.7 <0.001 Inf 0.734 0.767 0.235 4.34
4 0.792 0.01194 66.4 <0.001 Inf 0.769 0.816 0.235 4.34
5 0.834 0.01619 51.5 <0.001 Inf 0.803 0.866 0.235 4.34
6 0.877 0.02075 42.2 <0.001 Inf 0.836 0.917 0.235 4.34
7 0.919 0.02546 36.1 <0.001 944.7 0.869 0.969 0.235 4.34
8 0.961 0.03024 31.8 <0.001 733.5 0.901 1.020 0.235 4.34
9 1.003 0.03506 28.6 <0.001 595.2 0.934 1.072 0.235 4.34
10 1.045 0.03992 26.2 <0.001 499.3 0.967 1.123 0.235 4.34
11 1.087 0.04479 24.3 <0.001 429.8 0.999 1.175 0.235 4.34
Political_Right Civil_Liberty
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
Columns: rowid, estimate, std.error, statistic, p.value, s.value, conf.low, conf.high, HDI, OECD, Democracy, Political_Right, Civil_Liberty, PPP2
Type: response 問題12: fit2を用い、OECD加盟の有無（OECD）ごとの人間開発指数の予測値を計算する。その他の変数は平均値に固定する。予測値の計算結果はfit2_pred2に格納し、出力すること。
# ここにRコード
OECD Estimate Std. Error z Pr(>|z|) S 2.5 % 97.5 % PPP2 Democracy
0 0.702 0.00918 76.5 <0.001 Inf 0.684 0.720 2.05 4.34
1 0.736 0.02042 36.1 <0.001 943.7 0.696 0.776 2.05 4.34
Political_Right Civil_Liberty
22.5 34.1
22.5 34.1
Columns: rowid, estimate, std.error, statistic, p.value, s.value, conf.low, conf.high, HDI, PPP2, Democracy, Political_Right, Civil_Liberty, OECD
Type: response 問題13: fit2を用い、民主主義指数（Democracy）ごとの人間開発指数の予測値を計算する。民主主義指数は-10から10まで1単位で動かす。その他の変数は平均値に固定する。予測値の計算結果はfit2_pred3に格納し、出力すること。
# ここにRコード
Democracy Estimate Std. Error z Pr(>|z|) S 2.5 % 97.5 % PPP2 OECD
-10 0.777 0.03703 21.0 <0.001 322.7 0.705 0.850 2.05 0.235
-9 0.773 0.03455 22.4 <0.001 365.8 0.705 0.840 2.05 0.235
-8 0.768 0.03207 24.0 <0.001 418.7 0.705 0.831 2.05 0.235
-7 0.763 0.02960 25.8 <0.001 484.8 0.705 0.821 2.05 0.235
-6 0.759 0.02714 28.0 <0.001 568.8 0.705 0.812 2.05 0.235
-5 0.754 0.02470 30.5 <0.001 677.4 0.706 0.802 2.05 0.235
-4 0.749 0.02228 33.6 <0.001 821.1 0.706 0.793 2.05 0.235
-3 0.745 0.01989 37.4 <0.001 1016.3 0.706 0.784 2.05 0.235
-2 0.740 0.01754 42.2 <0.001 Inf 0.706 0.774 2.05 0.235
-1 0.735 0.01526 48.2 <0.001 Inf 0.705 0.765 2.05 0.235
0 0.731 0.01306 56.0 <0.001 Inf 0.705 0.756 2.05 0.235
1 0.726 0.01101 66.0 <0.001 Inf 0.704 0.747 2.05 0.235
2 0.721 0.00920 78.4 <0.001 Inf 0.703 0.739 2.05 0.235
3 0.717 0.00781 91.8 <0.001 Inf 0.701 0.732 2.05 0.235
4 0.712 0.00708 100.5 <0.001 Inf 0.698 0.726 2.05 0.235
5 0.707 0.00723 97.9 <0.001 Inf 0.693 0.721 2.05 0.235
6 0.702 0.00819 85.7 <0.001 Inf 0.686 0.719 2.05 0.235
7 0.698 0.00974 71.6 <0.001 Inf 0.679 0.717 2.05 0.235
8 0.693 0.01164 59.5 <0.001 Inf 0.670 0.716 2.05 0.235
9 0.688 0.01375 50.1 <0.001 Inf 0.661 0.715 2.05 0.235
10 0.684 0.01598 42.8 <0.001 Inf 0.652 0.715 2.05 0.235
Political_Right Civil_Liberty
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
22.5 34.1
Columns: rowid, estimate, std.error, statistic, p.value, s.value, conf.low, conf.high, HDI, PPP2, OECD, Political_Right, Civil_Liberty, Democracy
Type: response 可視化
問題14: fit2_pred1を用い、一人あたり購買力平価GDPと人間開発指数の予測値の関係を示す図を作成する。
- 以下の図と同じ情報が含まれていれば、自分でカスタマイズしても良い。
# ここにRコード
問題15: fit2_pred2を用い、OECD加盟有無と人間開発指数の予測値の関係を示す図を作成する。
- 以下の図と同じ情報が含まれていれば、自分でカスタマイズしても良い。
# ここにRコード
問題16: fit2_pred3を用い、民主主義指数と人間開発指数の予測値の関係を示す図を作成する。
- 以下の図と同じ情報が含まれていれば、自分でカスタマイズしても良い。
# ここにRコード