MongoDBの集計フレームワーク（Aggregation Framework）でフィールド全体の平均値を取得する方法

MongoDBで特定のフィールド全体の平均値を求めたい場合、aggregate()メソッドと$avg演算子を組み合わせることで簡単に実現できます。この記事では、実際のコード例を使いながら、集計フレームワークによる平均値の計算方法を順を追って解説します。

サンプルコレクションの作成

まず、ドキュメントを含むコレクションを作成しましょう。ここでは、プレイヤーのゲームスコアを格納するコレクション「averageAggregationDemo」を作成します。

> db.averageAggregationDemo.insertOne({"PlayerGameScore":45});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5c9ed66bd628fa4220163b95")
}
> db.averageAggregationDemo.insertOne({"PlayerGameScore":55});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5c9ed671d628fa4220163b96")
}
> db.averageAggregationDemo.insertOne({"PlayerGameScore":65});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5c9ed676d628fa4220163b97")
}
> db.averageAggregationDemo.insertOne({"PlayerGameScore":35});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5c9ed67bd628fa4220163b98")
}
> db.averageAggregationDemo.insertOne({"PlayerGameScore":16});
{
   "acknowledged" : true,
   "insertedId" : ObjectId("5c9ed701d628fa4220163b99")
}

登録したドキュメントの確認

find()メソッドを使用すると、コレクション内のすべてのドキュメントを表示できます。

> db.averageAggregationDemo.find().pretty();

上記のクエリを実行すると、次のような出力が得られます。

{ "_id" : ObjectId("5c9ed66bd628fa4220163b95"), "PlayerGameScore" : 45 }
{ "_id" : ObjectId("5c9ed671d628fa4220163b96"), "PlayerGameScore" : 55 }
{ "_id" : ObjectId("5c9ed676d628fa4220163b97"), "PlayerGameScore" : 65 }
{ "_id" : ObjectId("5c9ed67bd628fa4220163b98"), "PlayerGameScore" : 35 }
{ "_id" : ObjectId("5c9ed701d628fa4220163b99"), "PlayerGameScore" : 16 }

集計フレームワークで平均値を取得する

フィールド全体の平均値を計算するには、aggregate()メソッド内で$groupステージを使用します。ポイントは、_idにnullを指定することで、すべてのドキュメントを1つのグループとして扱える点です。そして、$avg演算子に平均を求めたいフィールド名を指定します。

> db.averageAggregationDemo.aggregate({ "$group": { "_id": null, "PlayerGameScoreAverage": { "$avg": "$PlayerGameScore" } } } );

このクエリを実行すると、以下のような結果が出力されます。

{ "_id" : null, "PlayerGameScoreAverage" : 43.2 }

結果の解説

出力結果の「PlayerGameScoreAverage」の値「43.2」が、登録された5つのスコア（45、55、65、35、16）の平均値です。計算式は以下の通りです。

(45 + 55 + 65 + 35 + 16) / 5 = 216 / 5 = 43.2

このように、$groupステージで_id: nullを指定し、$avg演算子を使うことで、コレクション内の特定フィールド全体の平均値を簡単に算出できます。なお、$avg演算子は数値以外の値や存在しないフィールドを自動的に無視するため、欠損値を含むデータでも安心して使用できます。