Uncategorized

因果推論学習:Phase0






Phase 0: 準備と基礎固め (Week 0-1) - 因果推論×LLMプロジェクト


Phase 0: 準備と基礎固め 🛠️

期間: Week 0-1(書籍到着待ち) | 目的: 18週間の学習準備と「雰囲気」の理解

1. プロジェクト全体像:18週間のロードマップ

このプロジェクトは、WEBマーケターであるあなたが、**「因果推論×LLM×ベイズ統計×機械学習」**を統合したトップクラスのマーケティングサイエンティストとなるための18週間集中プログラムです。

Phase 0は、書籍の到着を待つ間の**完璧な準備期間**と位置づけ、無料リソースのみで因果推論の直感的な理解を目指します。この期間は、Udemyなどの有料教材の視聴は禁止です。

🎯 スキルマップと最新カリキュラム

  • Phase 0 (Week 0-1): 準備、因果推論の「雰囲気」理解、環境構築
  • Phase 1 (Week 2-5): 統計的因果推論の理論とPython実装(因果推論入門)
  • Phase 2 (Week 6-9): ベイズ統計学による因果推論(ベイズ統計応用)
  • Phase 3 (Week 10-12): 機械学習を活用した因果推論(CausalML, EconML)
  • Phase 4 (Week 13-14): 実データを用いた総合分析(WEBマーケティング応用)
  • Phase 5 (Week 15-16): **LLM×因果推論**による自動分析パイプライン構築(最新追加)
  • Phase 6 (Week 17-18): 実務への応用とポートフォリオ作成

習得スキル: 統計検定準1級の知識をベースに、因果推論の専門知識と最先端のLLM応用力を統合します。


💰 プログラム投資計算(2025年10月最新版)

【金銭コスト】

カテゴリ 項目 金額 必須度 使用Phase
📖 書籍 金本『因果推論』 ¥0(図書館) ★★★ 必須 Phase 1
『Pythonライブラリによる因果推論』 ¥0(図書館) ★★★ 必須 Phase 1
史上最強図解 ベイズ統計学 ¥0(図書館) ★★★ 必須 Phase 2
💻 オンライン講座 Udemy「因果推論入門」 ¥1,500 ★★★ 必須 Phase 1〜
Udemy「PyMCベイズ統計」 ¥2,000 ★★★ 必須 Phase 2〜
🤖 API OpenAI API ¥3,000 ★★☆ 推奨 Phase 5
💻 環境 Google Colab / Python環境 無料 ★★★ 必須 Phase 0〜

📊 投資総額

  • Phase 0-2: ¥3,500(Udemy 2講座のみ)
  • Phase 5追加: ¥3,000(OpenAI API)
  • 総額: ¥6,500
  • 🎉 図書館活用で約¥10,000節約!

【時間投資】

  • 週18時間 × 18週間 = 324時間
  • 旧カリキュラムより4週間短縮(効率化)

【期待リターン】

💎 投資対効果(ROI)

  • 金銭的ROI: 投資¥6,500で年収+¥500,000〜¥1,500,000
  • ROI比率:77〜230倍のリターン!
  • 希少スキル: 「因果推論×LLM」の統合人材は日本でトップクラス


2. 📚 使用参考書・教材リスト(Phase 0)

Phase 0では、書籍到着を待つ間に、**全て無料**のWEBリソースとPython環境の準備に集中します。

Phase 0で使用(全て無料)

  • WEB記事: 「データ分析の力」伊藤公一朗 関連記事、Google検索: 「因果推論とは わかりやすく」
    • 到達レベル: 因果推論の「雰囲気」を掴み、相関と因果の違いを説明できるようになる
  • YouTube動画検索: 「因果推論 入門」
    • 10-20分動画を3本視聴。A/BテストやRCTの基本概念を理解する
  • Google Colab(無料): Python実行環境として使用
  • Python公式ドキュメント: ライブラリの基本操作を確認
⚠️ **重要:** Udemy講座(「因果推論入門」「PyMCベイズ統計」)は購入済みですが、Phase 0では視聴しないでください。インプット過多を防ぎ、Phase 1から最高のスタートを切るための準備期間です。

Phase 1以降で使用(準備のみ)

  • 金本『因果推論』: 図書館で借用(¥0)。Phase 1 Week 1-4で使用
  • 『Pythonライブラリによる因果推論』: 図書館で借用(¥0)。Phase 1で実装時に参照
  • 史上最強図解 ベイズ統計学: 図書館で借用(¥0)。Phase 2 Week 1で精読
  • Udemy「因果推論入門」: ¥1,500(購入済み)。Phase 1から視聴開始
  • Udemy「PyMCベイズ統計」: ¥2,000(購入済み)。Phase 2から視聴開始

3. 🛠️ Phase 0で使用するツールと環境構築

Phase 0の最重要ミッションの一つは、18週間の学習を支える**開発環境の完璧な構築**です。

開発環境

  • Google Colab(推奨、無料): ノートブック形式で手軽にPythonを実行可能。
  • または Anaconda: ローカル環境で実行したい場合。

必須ライブラリ(Phase 0でインストール)

# Phase 0で準備
pip install pandas numpy matplotlib seaborn scipy

# Phase 1に向けて準備
pip install dowhy causalml econml statsmodels

これらのインストールと動作確認をPhase 0の最終目標とします。


4. Week 0-1の完全スケジュール

書籍到着までの2週間を無駄にせず、因果推論の「導入」と「環境構築」を完了させます。

Week 0-1: 因果推論の直感的理解(書籍到着待ち)

  • Day 1-2: WEB記事で概念理解
    • Google検索: 「因果推論とは わかりやすく」
    • 伊藤公一朗「データ分析の力」関連記事を熟読
    • 相関≠因果の具体例を3つ見つけ、自分の言葉でまとめる
  • Day 3-4: YouTube動画視聴
    • 「因果推論 入門」で10-20分動画を3本視聴
    • A/Bテストの基本、RCT(ランダム化比較試験)の概念を理解
    • ノートにまとめ、Phase 1に繋げるキーワードを抽出
  • Day 5-7: Python環境構築
    • Google Colabアカウント作成(またはAnacondaインストール)
    • 基本ライブラリ(pandas, numpy, matplotlib)の動作確認
    • 因果推論ライブラリのインストール(dowhy, causalmlなど)
    • 後述の環境確認スクリプトを実行し、準備を完了させる

Week 0-2: Pythonデータ分析の復習と準備

  • Day 1-3: Pandas復習
    • DataFrameの基本操作、groupby、merge、pivot_table
    • **不動産仲介データ想定**のサンプルデータ(後述)で練習し、実務との接続を意識
  • Day 4-5: 因果推論ライブラリの準備
    • dowhy, causalml, econmlのimport確認
    • 公式ドキュメントの「Getting Started」部分を確認(コード実行はPhase 1から)
  • Day 6-7: 図書館の書籍受取準備
    • 図書館予約状況の最終確認(金本、Python因果推論、ベイズ)
    • Phase 1の学習スケジュール(Week 2-5)を作成し、学習時間の確保を確定
    • Udemy講座の確認(**繰り返し: 視聴はまだしない**)

5. 実装コード例(Phase 0で実行/確認)

Phase 0では、環境の動作確認と、概念理解を深めるための簡単なシミュレーションコードを実行します。

1. 環境確認スクリプト

# Phase 0 環境確認
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
print("✅ 基本ライブラリ OK")

# 因果推論ライブラリ
try:
    import dowhy
    import causalml
    print("✅ 因果推論ライブラリ OK")
except:
    print("⚠️ pip install dowhy causalml を実行してください")

2. 相関≠因果のシミュレーション

# アイスクリーム売上と溺死者数の相関(交絡因子: 気温)
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

np.random.seed(42)
n = 100
# 気温(交絡因子)
temperature = np.random.uniform(15, 35, n)
# 気温が高いとアイスが売れる
ice_cream_sales = 10 + 2 * temperature + np.random.normal(0, 5, n)
# 気温が高いと水遊びが増え溺死も増える
drownings = 0.1 * temperature + np.random.normal(0, 0.5, n)

df = pd.DataFrame({
    'temperature': temperature,
    'ice_cream': ice_cream_sales,
    'drownings': drownings})

# 相関を確認
print(f"アイスと溺死の相関: {df['ice_cream'].corr(df['drownings']):.3f}")
print("→ 相関があるが、因果ではない!(交絡因子: 気温)")

# 可視化
plt.scatter(df['ice_cream'], df['drownings'], alpha=0.6)
plt.xlabel('アイスクリーム売上')
plt.ylabel('溺死者数')
plt.title('相関≠因果の例')
plt.show()

3. 不動産仲介データシミュレーション

# WEBマーケティング実務用サンプルデータ生成
np.random.seed(42)
n = 200
areas = np.random.choice(['渋谷', '新宿', '品川'], n)
property_type = np.random.choice(['オフィス', 'コワーキング'], n)
size = np.random.uniform(20, 200, n)
rent = 50 + 0.5 * size + np.random.normal(0, 10, n)
inquiries = np.random.poisson(10, n)

office_data = pd.DataFrame({
    'area': areas,
    'property_type': property_type,
    'size_m2': size,
    'rent_10k_yen': rent,
    'inquiries': inquiries})

print(office_data.head())
print(f"\nデータ形状: {office_data.shape}")

4. A/Bテストの概念確認

# 単純なA/Bテストシミュレーション
import scipy.stats as stats
np.random.seed(42)

# コントロール群(現在のLP)
control = np.random.binomial(1, 0.10, 1000)  # CVR 10%
# 処置群(新しいLP)
treatment = np.random.binomial(1, 0.12, 1000)  # CVR 12%

print(f"コントロール群 CVR: {control.mean():.2%}")
print(f"処置群 CVR: {treatment.mean():.2%}")
print(f"差分: {(treatment.mean() - control.mean()):.2%}")
# 統計的有意差はPhase 1で確認

5. Pandas操作の復習

# 不動産仲介データ分析の基礎
grouped = office_data.groupby('area').agg({
    'rent_10k_yen': ['mean', 'std'],
    'inquiries': 'sum'})
print("エリア別集計:")
print(grouped)

# ピボットテーブル
pivot = office_data.pivot_table(
    values='inquiries',
    index='area',
    columns='property_type',
    aggfunc='sum')
print("\nピボットテーブル:")
print(pivot)


✅ Phase 0完了チェックリスト

書籍・教材準備

  • □ 図書館で3冊予約済み(金本、Python因果推論、ベイズ)
  • □ Udemy 2講座購入済み(因果推論、PyMC)
  • □ Udemy講座はPhase 1まで視聴しないと理解

環境構築

  • □ Google Colabアカウント作成
  • □ 基本ライブラリ動作確認
  • □ 因果推論ライブラリインストール完了

概念理解

  • □ 因果推論の必要性を理解
  • □ 相関≠因果を体感(コード実行済み)
  • □ A/Bテストの基本を理解

Phase 1準備

  • □ 図書館の書籍受取予定確認
  • □ Phase 1のスケジュール作成
  • □ 学習時間の確保(週18時間)


-Uncategorized