〔資 料〕

デー タの回帰分析 とファイル化

一一 一一・〈一 ソ ナ ル ・ コ ソ ピュ ー タ に よ る デ ー タ 処 理1一

川村 史 郎

(昭和61年12月10日 受理)

Regress三 〇nanalysisanddataf輌ler

ShiroKawamura

プログラムの概要

あ る測定値か らの濃度推定は,旧 来,標 準 データの グラフ化 とグラフの読み取 りか ら行 なわれ

てきた。 この方法は,適 切な グラフ化さえ行 なわれ ていれぽ,精 度,再 現性 ともに良好である と

共 にデータ全体 を見渡 しての定量範囲 の判断,特 異値の選択,試 薬管理 などが同時 に出来 るなど

の利点があ るが,経 験 的な判断や慣 れも必要 とす る。その点;回 帰分析や プログラム可能 な電卓

を濃度推定に用い る事 で客観性 ・再現性 それ に迅速性が得 られおおいに普及 したが,デ ータ全体

を見ての判断 にはかえ って経験が必要 にな った と考えられる。

これ らに比べ,CRTに よるグラフィック表示 が可能 なパ ソコソ(Personalcomputer)を 用

いての濃 度推定 は,上 述の事項 をすべ て 網羅 出来 る可能性 を持つ有力な機器 と考 えられ る。 事

実,プ ログラム(software)が 種 々の形で メーカー より供給 されてい る。 しかし,特 定の使用者

の為 の ものでな く汎用であるが故の欠点などを含め必ず しも使い よい とは言えず,生 成 したデー

タファイル形式 についても公開 されていない ものが多 く,利 用 について二の足 を踏 まざるを得 な

い面 もあ るの で,当 研究室 での使用を前提 として,パ ソコンの知識を必要 としない会 話型操作で

利用出来,生 成 したデータファイル も利用 しやすいプ ログラムの作成 を試みた。

当プログラムは,別 機種 に組んだ プログラムの移植部分 と,作 成 途中で も使 用出来 る'ように編

集 した プログラムであ る為 に,現 在 となっては不用の部分や,PC用 としては適切ではない部分

を含んでお り最適化 されてい るとは言いがたい プログラムだが,濃 度推定や クロマ トグラムを 日

常的に行なってい る現場で組んだ ことが特長であ り,実 用的ではある と思 う。

1.使 用 シ ス テ ム

適応機種NECPC-8801

一39一

明治大学農学部研究報告 第75>J'

使 用 言 語BASIC(N-88BASICV.1.3+拡 張 命 令)

プ ロ グ ラ ム サ イ ズ 約30Kbyte

必 要 な周 辺 機 器 フ ロ ッ ピー デ ィス ク ドラ イ ブ1台

グ ラ フ ィ ッ ク プ リ ン タ ー

高 解 像 度CRT(640×400ド ッ ト)

2.操 作 方 法

操作の流れ を図1に,使 用説 明を図2に 示 した。

入 力

キーボー ドよ りの入力 と,予 め ファイルに記録 したデータを入力す る場 合の2通 りある。キー

ボ ー ドか らの入力は,X軸 ・Y軸 の2つ の変数か ら成 る標準 試料 のデ ータ及び クロマ トグラムの

デ ータは,mainrnenu1か ら入力 し,負 の値 を入力す る とデー タの入力を終了する。Y軸 のデ

ータのみか ら成 る未知試料測定値 は,mainmenu7に よ り入力す る。 データファィルか らの入

力 は,い ずれの場合 もmainmenu・2で 読 み込 みを行な う。

データフ ァイルの作成

・ファイルの作成 は ,い ずれの場合 もmainmenu3で 行な うが,作 成時に ・〔T〕 を指 定す る と

標準試料データ と判断 しmainmenu1で 入力 したデ ータをファイル し拡張子 〔dat〕を,・〔A〕

を指定 した場合は未知試料 データ と判断 しmainmenu7で 入 力 したデータを ファイ ル し拡張子

〔sam〕 を付 した ファイルを作成す る。作成 した ファイルには ライ トプPテ ク トの属性 が附加 さ

れ るのです でに使用 され ている ファイル名 を誤 って使用 しても重ね書 き(overlay).さ れ る 事 は

ない。

データの確認、修正 、追加 と削除

mainmenuで 〔4〕 を指定す る とデータの編集 を行な う事ができ,表 示 マークを 〔×〕か ら

〔口,○,■ 〕に換 えること,及 び,表 示 は行 な うが画帰分析 の計算 に 『含める』 か 『含めな

い』 の選択ができる。

データの表示と計算

デ ータの入力後,mainmenu5を 選 択す るとデー一タの グラフ化 と回帰分析 を行 な う。 この場

合,例 に示 した様 にデータを両逆 数,片 対数 どした場合 にy=a+bx型 に変換できるデ ータに

対 してはmenu2,3,4を 選択す る と,入 力データを指定の変換 を行い回帰分析 し,得 た定数項

を用 いて変換前の入力 データ との比較図を表示す る。 これ らの図 を もとに特異値の選択 と定 量範

囲を定めmainmenu4で デ ータの再編集 を行な った後,再 度mainmenu5の5で 濃度推定

を行な う。

入力データと推 定値及び図のプ リン ト(hardcopy)

一一40-一

デ ー タの 回帰分 析 と フ ァイル 化

遠aioedhil・1'(キ ー ボ ー ドよ.り入 力)`mainmenu2.(Dlsxよ り読 込)

↓ 一 一 三一 一 →,'main■6nu4-1、2(デf一 タ の 確 認 、 修 正 、 追 加 、 削 除)

●ainmenu3(DISKへ 書 き込 み)

mainNenu5(デ ー タ を 図 式 化 、 処 理 方 法 を 選 択)・/;,

mainmenu4(デ ー タ と マ ー ク の 選 択)

mainmenu7(未 知 試 料 の デ ー一タ 入 力)

]・ ・ …

mainmenu3(DISKへ 書 き 込 み)

川.・,"、

、1a'n「ienu6(デ ー タ の プ1西)、, .tt:

mainMenu5-5で 未 知 試 料 の 計 算 、 プ リ ン ト

}1

■ain●e加5-1～4で 図 式 化 、copy

・・… ↓ ・ 一 ・一.一 ・

9ainロehu;Oで 終 了

i♪ ↓t

、

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図1プ ロ グ ラム操 作 の流 れ 図1∴"

入力デー・のプ・ン臨 迦 ㎜ ・6㊥ ・,図の ・ピ吸 び未"!i試酬 定値からの蹴

推 定 値 はmainmenu5で 行 な う。1 .1・,、.t

3.附 随 す る プ ロ グ ラ ム.:-1・t.t .1'

ク ロマ トグ ラ ム の デ ー タ はX軸,Y軸 の2変 数 よ 、り成 り図 示 す る事 に よ ・りそ め 内 容 を 表 現 す る

一41一

、《`

'

明治大学農学部研究報告 第75号

図2プ ログラ ムの使用 方法(プ ログ ラム使用法 一1)

検 量線プ ログラム"wacs.n88"使 用法

(注)下 線 部;KEYBgADよ り入力

回:carriagereturn

一:space

1プ ログ ラムの起 動

イ、D工SKをDrive1に 入 れ、Resetす る。

ロ、 以下の画面 にな る。(MA工NMENU)

WACVersi・n3・ObySK(31/OCT11986).

11NPUTnewdata&rem← 表 題 とデ ータの

入力

2File(DISK)to8801← デ ィス クフ ァイル

か らの入 力

38801tofile(D工SK)← デ ィス クへ の記録

4Edit← 表題 とデ ータの

5GRAPHdata『 」 『籠 の図式化と

未知量 の推定

6PR工NTdata← 表題 とデ ータの

プ リン ト

7工NPUTsampledata← 未 知試 料測 定値 の

入 力

OEnd← 終 了

menunumber=← モ ー ドの 選 択

(こ の 場 合 、"プ'で

入 力 を 選 択)

2入 力

イ 、menunumber=?に1回

mainmenuか ら入 力 選 択 画 面 に 変 わ る 。

ロ 、 入 力 用menu

Datainput

inputnu頚ber

lPata←X軸 、Y軸 の 単 位 、 デ ー タ の 入 力 。

2Remark← 表 題 、'条 件 、 特 記 事 項 の 入 力 。

3Data'sitem← デ ー タ 名 の 入 力 。 ・、i

OReturn← ■ainmenuへ も ど る 。

? _L回 ←remarkの 入 力 。

t tベ プ ロ グ ラ ム 使 用 法 一2)・

-42一

デ ー一タの 回帰 分析 と ブ ァィル化

(プ ログ ラム使用 法 一2)

ハ 、 表示 に従 い、表題、条件 、特 記事項 を入 力 。

よけれぱ 、Y!Nに 対 してy回 を実行 。

(以 下、特 に指定 した場合 を除 き大文字小文字 の区別はな い。)

二 、 入力画面 に戻 ったら ユ.回 でデ ータ入 力を選択す る.

ホ、X軸 、Y軸 の単位を入 力 しした後 、デ ータを入力す る6

入力の終 りは 、マイ ナスの数 をX,Y共 に入力す る6

〈したが:6て マ 孝i涜iスiの数 は入力出来 ない 。)

へ、 必要 に応 じて 至.回で デ ータ名を入 力する 。

ト、 入力menuに 戻 った らo回 でNainmenuに 戻 る。

3 DISKへ の記録

イ、3回 で"8801tofile(DISK)"を 選択 す る。

ロ、 画面 に"FILE名"が 表 示 され"Y/N"と 聞かれ るので 、エ1回 と入力 。

二、6文 字 まで の名前 を入 力す る。 、

此 の時、sTorsA?に 対 して、T回 でX,y軸 デ ータか らな る標

準デ ータファイル、S回 でY軸 デ ータとフ ァクタか ら成 る未 知試 料デ ー

タの ファイル を作成 する。(工 」回 で.dat、 ム回 で 旦 は不用)

ホ、 トラブ ルが 無 ければ 、,mainmenuに も どる 。

すで に使用 した名前 と重な った場合 、プ ロ テク トされ てい るので エ ラ ー

にな るので 注意 。

4 DISKか らの読 込

イ 、

口 、

ハ 、

二 、

ホ 、

mainmanuで2L回 と 入 力 し ,."2File(DISK)to8801"を 選 択 す る 。

画 面 に"FILE"が 表 示 さ れ"YIN"と 聞 か れ る の で 、!回 と 入 力 。

filenameを 選 択 し 入 力 す る 。(ABCDEF.datのdatは 不 用)

filenameの 肯 容 力嚇 か 嘗 ず 武 灘 掛 溺罐 蟻 と き は 、 鷲謬 と入 力 す る.

画 面 に 表 題 、.条 件 、 特 記 事 項,、filenameが 表 示 さ れ る 。

目 的 のfileが 表 示 さ れ る ま で 回 で 画 面 を 送 る 。

読 み 込 み が 終 わ る とmainmenuに も ど る 。

5 相 関 係 数

イ 、mainmenuで 旦 回 と 入 力 し 、"Datatreatment"を 選 択'Q

ロ 、1か ら4ま で の 処 理 方 式 を 相 関 係 数:Rの 値 を 参 考 に 選 択 す る 。

例:filename"test1.dat"な らば 、 直 線 的 な の で,ユ.回

ハ 、 線 が 必 要 な と き は 、"drawliney/n"にUL回 、 必 要 な い と き はn回 を

入 力 す る 。

二 、 ,処 理1が 不 敵 当 な 場 合 、2か ら4を 順 次 選 択 す る 。

ホ 、mainmenuに 戻 る に は 、6回 を 選 択 す る 。

6 奉知試 料 のデ ータ入 力

イ、nainmenuで"7rN則Tsampledata"を 選択す る 。(7回)

ロ、"y/n"にY回 で答 え る。

ハ、Y軸 に相 当す る未知 試料の測 定値、係数(FACToR,希 釈率)を 入力 し、

一43一

明治大学農学部研究報告 第75'チナ

(プ ログ ラム使用 法 一3)

特 記事項が あ る ときは入力 し回 、ないと'きは 回のみ入 力する 。

二、 入力終了はE回 、続 づけ る ときは 回のみ を入 力 す る。

ホ、'入 力 したデ ー タが表示 され るので 、画面 に従 いmainmenuに 戻 る。

7 デ ー タ と表 題 等 の 修 正

イ 、mainmenuで4回 入 力 し 、"4Edit(data&rem)"を 選 択 す る 。

口 、EDITDATA

1.Displaywholedata'← 全 デ ー タ の 表 示

,.回 で 次 の 画 面 へ

2Editremark← 表 題 の 修 正

3 Display&・Editdata ← デ ータの修 正

4 Append&Delutedata ← データの追加修正

5

6

Number ?

・

seiectdata&mark←Select:相 関 係 数

計 算 時 除 く デ ー タ

Returnm6nu'←mainmenuへ'の 選 択WNN回 で

除 か れ る 。

注)MarkA× 、Bロ 、CO、D■(大 文字で入 力)

d継 続',F操 作終 了

8'レ ポ'ニ トの 制 作

イ 、mainmenu1で 入 力 ま た は 、2でDISKか ら 読 込 。

ロ 、 ・回ainMenu6で デ ー タ プ リ ン ト。(SETPRINTER?に は 、 た だ 回)

ハ 、 田ainmenu5で デ ー タ 処 理 。'copyy/nでL回 コ ピ ー 。

二 、 コ ピ ー 終 了 後 、6回 でmalnmenUに 戻 る 。 「

ホ 、mainmenuOで 終 了 。

9 追記'

イ、"Y/N"以 外 で 、特 にズ カ すべ き文 字の指定 が ないと きはg回

の み入力す れば良 い 。

ロ∵ お お くの場合 、確 認 を要 求 されるので入力 ミ スが あって もその まま

入 力 を続 け 、確認 時 に訂正 すれ ば良い。

ハ 、Title,Rema'rkを 入力せ ず にfi・lesする と訳の わ か らな いFILEが で き

て しまうの で注意 を要す る。'

二 、デ ぷタ として"O"を 入 力 し 鯨数処 理や逆数 処理 を行な うとE㎜R

が発 生 し ゾログ ラムが終 才 し冤 しまう事かあ るので必 ずFXL.K、 じ

ぞ か ら、処 理轡麺 な う掌 ▲

ホ言;欝;:0ま でで・1醐 上瀕 な岬80励DIH文 を書

一44一

デー タの 回帰 分析 と フ ァイル 化

一一一一一te8七data1-一__

P・int・utat(86/12/03・* ・20:48;25)

工npuしDATE&TIME*85!03/13&20:38:31

CONDITION京sampledatafortest

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131313

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明 治 大 学 農 学 部 研 究 報 告 ・第75号

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デ ー タの回帰 分析 とフ ァイル化

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工nputDATE&TIME*86/11/10&11:19:33

CONDIT工ON*Merckindex

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メタン16.04111.6

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明治大学農学部研究報告'第75号

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InputDATE&TIME*86/11110&13:23:47

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No.bpa

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2エ タン1855.489

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明 治 大学 農学 部 研究 報 告 第75号

表3デ ー タ フ ァ イ ル の 記 入 形 式

1、 標 準 試 料 デ ー タ フ ァ イ ル 拡 張 フ ァ イ ル 名 「datJ

プ ロ グ ラ ム 名:

日 付 け 、 時 刻 、 × 軸 単 位 、Y軸 単 位 、 表 題 、 分 析 条 件 、 特 記 事 項:

デ ー タ 数:

× 軸 デ ー タ 、Y軸 デ ー タ 、 デ ー タ選 択 情 報+デ ー タ 名+マ ー ク 表 示 情 報:

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フ ァ イル 名:

2、 未 知 試 料 デ ー タ フ ァ イ ル 拡 張 フ ァ イ ル 名 「samj

プ ロ グ ラ ム 名:

日 付 け 、 時 刻 、 × 軸 単 位 、Y軸 単 位 、 表 題 、 分 析 条 件 、 特 記 事 項:

デ ー タ数:

試 料 デ ー タ(Y軸 デ ー タ)、 フ ァ ク タ ー 、 特 記 事 項:

・◆...'、.."・ ・.・.・ ・..● ・・..・.・ ・."..● ・...⑨ ・.

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未知 試料デ ータフ ァイル名、標準試料デ ータファイル名:

3、 フ ァ イル 情 報 フ ァ イルtフ ァ イ ル 名 「工NFDAT.j

フ ァ イ ル 名

日 付 け ・時 刻 、

× 軸 単 位

Y軸 単 位

表 題

分 析 条 件

特 記 事 項

デ ー タ数,

プ ロ グ ラ ム 名

i1フ ァ イ ル256byte(1se.cter)と な る 。

一56一

データの回帰分析とファイル化

点 では濃度推定の標準 データと同様 だが,そ の表現 方法 はかな り異 なる為,表 示は別 プログラム

とした。

4.プ ログラ ムの概 要 とフ ァイル構 成

プPグ ラムは リス ト1に 示 した様 にN88BASICで 構成 した。又,ク ロマ トグラム表示用 プ

ロ グ ラ ム を リス ト2に 刀くした 。

フ ァイ ル は,シ ー ケ ン シ ャル フ ァ イ ル(sequentialfile)よ り 成 る 標 準 試 料 デ ー タ フ ァ ィ ル

(拡 張 子dat)と 未 知 試 料 デ ー タ フ ァ イ ル(拡 張 子sam),ラ ン ダ ム フ ァ イ ル(randomfile)よ

り成 る フ ァ イ ル情 報 フ ァイ ル(三nformationfile:フ ァ イ ル 名INFDAT)よ り構 成 した 。 そ の

記 入 形 式 は 表3に 示 した 。

さ い ご に

濃 度 推 定 を 行 な う と共 に デ ー タ フ ァイ ル 作 成 プ ロ グ ラ ム と し て も機 能 す る プ ロ グ ラ ム を 意 図 し

た が,機 能 も不 充 分 で あ りbugも 多 々 あ る と思 わ れ るが 何 か の 参 考 に な れ ば 幸い で あ る 。

プ ロ グ ラ ム の 編 集 とdebugに 協 力 し て くだ さ っ た 生 物 化 学 第 二 研 究 室 の 方 々 に 謝 意 を 表 した

い 。

文献 及び 参考 図 書

1.化 学 老 のた めの 実 用数 学,F.H.C.Kelly著,平 田 光穂 訳,東 京 化学 同 人(1965)。

2.化 学 便覧,日 本 化学 会 編,丸 善(1955)。

3.PC-8801mkIIUSER'SMANUAL,日 本電 気 株式 会社 ・日本電 気 ホー ムエ レ ク トロ ニ クス 株 式 会

社 編 集 。

4.PC-8801mkIIBASICREFERENCEMANUALN,8BASIC・N-BA$IC,日 本電 気 株 式会 社 ・日

本電 気 ホー ムエ レク トロニ クス株 式 会社 編 集。

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