【C#】最大値・最小値・平均値・中央値・1σ・2σを求める方法｜MathNet.Numericsを使った統計処理

2023年5月20日2025年5月1日

経緯

CSVファイルからデータを読み込む処理ができたので、次のステップとして、統計情報（最大値・最小値・平均値・中央値・1σ・2σ）を自動的に計算したいと思い、今回学習しました。

C#では、ライブラリ「MathNet.Numerics」を使うと、統計解析の実装が非常に簡単に行えます。

使用ライブラリ：MathNet.Numerics

このライブラリを使えば、中央値（Median）や標準偏差（StandardDeviation）なども1行で取得できます。

使用前に、Visual Studio の「NuGet パッケージの管理」から MathNet.Numerics をインストールしておきましょう。

実装コード：ボタンを押すと統計情報を計算

以下は、フォーム上のボタン btnStatisticalAnalysis をクリックすると、CSVから読み込んだデータ dt の T50_CO 列に対して統計処理を行うコード例です。

using MathNet.Numerics.Statistics;

private void btnStatisticalAnalysis_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // 最大値を取得
    double maxT50_CO = dt.AsEnumerable()
        .Max(row => double.TryParse(row["T50_CO"].ToString(), out var val) ? val : 0);

    // 最小値を取得
    double minT50_CO = dt.AsEnumerable()
        .Min(row => double.TryParse(row["T50_CO"].ToString(), out var val) ? val : double.MaxValue);

    // 平均値を取得
    double averageT50_CO = dt.AsEnumerable()
        .Where(row => double.TryParse(row["T50_CO"].ToString(), out _))
        .Average(row => double.Parse(row["T50_CO"].ToString()));
    averageT50_CO = Math.Round(averageT50_CO, 3);

    // 中央値・標準偏差を取得する準備
    var rows = dt.AsEnumerable()
        .Where(row => double.TryParse(row["T50_CO"].ToString(), out _));
    var values = rows.Select(row => double.Parse(row["T50_CO"].ToString())).ToArray();

    // 中央値（Median）
    double medianT50_CO = Statistics.Median(values);

    // 標準偏差（1σ）
    double standardDeviationT50_CO = Statistics.StandardDeviation(values);

    // 2σ
    double twoSigmaT50_CO = 2 * standardDeviationT50_CO;

    // 結果表示（任意）
    MessageBox.Show($"最大値: {maxT50_CO}\n最小値: {minT50_CO}\n平均値: {averageT50_CO}\n中央値: {medianT50_CO}\n1σ: {standardDeviationT50_CO}\n2σ: {twoSigmaT50_CO}");
}