Excelで時系列データを分析する方法｜初心者向けに簡単ステップで解説

データ収集項目を特定の期間や間隔ごとに整理したい場面は少なくありません。時系列（Time Series）とは、一定の頻度範囲に沿って配置されたデータ項目の集合のことです。そして時系列分析は、その時系列データを観察・評価するための手法です。Microsoft Excelでは、このようなデータ分析はさまざまな業務ニーズに対応できる最も有用な機能の一つとなっています。本記事では、Excelで時系列データを分析する具体的な手順をわかりやすく解説します。

練習用にワークブックをダウンロードして、実際に操作しながら学ぶこともできます。

時系列データとは？

時系列とは、時間の経過に沿ってサンプルを記録したデータ集合のことです。たとえば、さまざまな変数が時間とともにどのような影響を受けるかを調べることができます。時系列分析は多くの場面で役立ちます。例として、特定の資産・商品・財務指標が時間の経過とともにどう変化したかを把握することが挙げられます。

時系列分析とは、データ項目を時間順に分類して扱う一連の手法です。一定期間にわたってデータを収集し、それらのデータポイントを用いて時間的な変化をモニタリングします。多くの場合、同じ対象から繰り返し測定を行い、その結果を蓄積していきます。プロセスのデータを一定の間隔で記録することで、時系列の構成要素を把握できます。

Excelで時系列データを分析する手順

時系列分析により、時間の経過に伴う特性の変化を検証できます。時系列とは、日次・年次など一定の間隔で収集され、時系列順に並べられたデータポイントの集合です。以下の手順に従って、Excelで時系列データを分析してみましょう。

ステップ1：時系列データを入力する

ここでは、ある企業の2年分の四半期売上高を例に、時系列分析の流れを説明します。まず、時系列データを適切に入力します。

• まず、列Bに「年」のデータを入力します。今回は2年分のみとします。
• 次に、各年の四半期（Q1〜Q4）を入力します。
• 最後に、各四半期の売上合計額を入力します。

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ステップ2：データ分析機能を有効化する

Excelのデータ分析（Data Analysis）機能を使うと、データをより深く理解できます。統計情報や視覚的なインサイト、構造化された結果など、高度な分析が可能になります。ただし、この機能は初期状態では無効になっているため、以下の手順で有効化する必要があります。

• まず、リボンの「ファイル」タブをクリックします。

• Excelのバックステージメニューが表示されます。
• 左下にある「オプション」を選択します。

• 「Excelのオプション」ダイアログボックスが開きます。
• 「アドイン」を選択し、「Analysis ToolPak（分析ツール）」を選びます。
• 画面下部の「管理」ドロップダウンから「Excelアドイン」を選択します。
• 「設定」ボタンをクリックします。

• アドインのウィンドウが表示されます。
• 「Analysis ToolPak」にチェックを入れます。
• 「OK」ボタンをクリックして完了です。
• これで、「データ」タブに「データ分析」ボタンが表示されるようになります。

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ステップ3：統計分析を実行する

統計分析とは、データ間の関係性や相関を見つけるためにデータを収集・評価することです。これはデータ分析機能の一部です。ここからは、統計分析を実行するために必要な設定を行います。以下の手順に従ってください。

• まず、リボンの「データ」タブを開きます。
• 「分析」グループ内の「データ分析」をクリックします。

• 「データ分析」ダイアログボックスが表示されます。
• 一覧を少しスクロールし、「指数平滑化」を選択します。
• 「OK」ボタンをクリックします。

• 「指数平滑化」ダイアログボックスが表示されます。
• 「入力範囲」にセル範囲を指定します。ここでは、売上列にあたる$D$5:$D$12を選択します。
• 必要に応じて「減衰係数」を指定します。
• 「出力範囲」には$E$5を指定します。
• 「グラフ作成」と「標準誤差」にチェックを入れます。
• 最後に「OK」をクリックして完了です。

関連記事：[解決済み] Excelでデータ分析が表示されないときの対処法（2つの有効な解決策）

時系列データ分析の最終出力

「指数平滑化」のダイアログで「OK」をクリックすると、ワークブックに新しい2つの列とグラフが出力されます。

• 「平滑化レベル」列と「標準誤差」列が、統計分析の結果を表しています。
• 平滑化レベルの列を詳しく見ると、次のような数式が使われています。

=0.7*D6+0.3*E6

• 標準誤差の列には、SQRT関数とSUMXMY2関数を組み合わせた次の数式が入力されています。

=SQRT(SUMXMY2(D6:D8,E6:E8)/3)

• また、売上の推移と予測値を表すグラフも自動的に生成されます。

関連記事：Excelで大量データセットを分析する6つの効果的な方法

Excelでの時系列予測

反復的に現れる時間的な関係や相関を把握するために、Excelはよく活用されています。売上、サーバー使用量、在庫データといった時系列データの分析に利用できます。予測シートを作成する前に、まず時系列データが欠落なく揃っていることを確認しましょう。時系列分析には主に3つの要素が含まれます。それは水準（Level）、傾向（Trend）、季節性（Seasonality）です。

手順：

• まず、グラフ上の実際の売上曲線を選択します。
• 次に、右クリックしてコンテキストメニューを開きます。
• 「近似曲線の追加」を選択します。

• シートの右側に「近似曲線の書式設定」ウィンドウが表示されます。
• 「近似曲線オプション」から「多項式」を選択します。
• 続けて、「グラフに数式を表示する」と「グラフにR-2乗値を表示する」にチェックを入れます。

• 理解を深めるために、下の図も参考にしてください。
• 予測モデルにおいて、多項式の近似曲線は誤差率が低くなります。
• これで、求めていた近似曲線がグラフ上に描画されます。

• 線形のトレンドラインにしたい場合は、「線形」を選択します。
• その後、「予測」セクションの「前方」に予測期間を入力します（ここでは前方期間を指定）。

• すると、実際のデータの隣に線形トレンドラインが表示されます。

• さらに、指数的な依存関係を予測したい場合はGROWTH関数を使用します。GROWTH関数は、既存のx値とy値をもとに、指定した新しいx値に対応するy値を返します。既存のx値・y値に対して指数曲線を当てはめることにも使えます。
• そこで、「Forecast（予測）」という名前の新しい列を挿入します。
• GROWTH関数による予測値を表示したいセルを選択します。
• 選択したセルに次の数式を入力します。

=GROWTH($D$5:$D$12,$C$5:$C$12,C5,TRUE)

• 最後にEnterキーを押して計算を確定します。

• フィルハンドルを下方向へドラッグして、数式を範囲全体にコピーします。または、プラス（+）記号をダブルクリックしてオートフィルしても構いません。

• これで、売上の予測値を確認できます。

まとめ

以上の手順で、Excelでの時系列データ分析が可能になります。本記事が皆さんのお役に立てば幸いです。質問や提案、フィードバックがあれば、ぜひコメント欄でお知らせください。その他の記事も、ExcelDemy.comブログでぜひご覧ください！

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