Excelグラフで2つの変数の関係を可視化する方法|散布図と相関係数の使い方

ビジネスや科学の分野では、必要な対策を講じるために将来の結果を予測することがよくあります。そのためには、まず変数同士の関係性を把握しておくことが重要です。この記事では、Excelのグラフで2つの変数間の関係を表示する方法を、手順を追ってわかりやすく解説します。この記事の手順に従えば、誰でも簡単にExcelで2つの変数の関係をグラフ上に表現できるようになります。それでは早速、解説を始めましょう。

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2つの変数間の相関とは?

2つの変数の間にある関係は、一般的に「相関」と呼ばれます。これは、変数同士がどれほど強く結びついているかを示す指標です。相関の強さを測るために使われるのが「相関係数」です。

相関係数が0の場合、2つの変数には相関がない(無相関)ことを意味します。つまり、一方の変数が変化しても、もう一方には影響しません。無相関の場合、グラフは水平な直線になります。

相関係数が-1から+1の間にある場合、変数同士に関係があることを示します。値がマイナスの場合は「負の相関」と呼ばれ、一方の変数が増加すると、もう一方は減少します。下の画像のようなグラフになります。

相関係数がプラスの場合は「正の相関」と呼ばれます。正の相関のグラフは右上がりの直線になり、一方の変数が増えると、もう一方も増加することを表します。

Excelグラフで2つの変数の関係を表示する手順

ここでは、ある会社の従業員の身長と体重に関するデータセットを使用して手順を説明します。変数は2つあり、身長をX軸(横軸)、体重をY軸(縦軸)にプロットします。一般に、2つの変数の関係を表すのに適しているのは散布図です。このグラフを使って、身長と体重の関係を見ていきましょう。それでは、以下の手順に従ってください。

ステップ1:散布図を作成する

• まず、データセットを使って散布図を作成します。
• そのために、範囲C4:D13を選択します。

• 次に、「挿入」タブを開き、「散布図の挿入」アイコンをクリックします。ドロップダウンメニューが表示されます。
• そこから「散布図」のアイコンを選択します。

• すると、シート上にグラフが表示されます。

ステップ2:グラフタイトルと軸タイトルを追加する

• 次に、グラフをより理解しやすくするために、グラフタイトルと軸タイトルを変更しましょう。

ステップ3:近似曲線を挿入する

• 続いて、グラフをクリックします。プラス(+)アイコンが表示されます。
• プラスアイコンをクリックしてオプションを開きます。
• 「近似曲線」にチェックを入れます。

• すぐにグラフ上に直線の近似曲線が表示されます。
• この近似曲線から、2つの変数が正の相関にあることが読み取れます。
• つまり、一方の変数が増加すれば、もう一方も増加するということです。

ステップ4:R-2乗値を表示する

• 次のステップでは、グラフにR-2乗値(R2)を表示します。この値から相関係数Rを求めることができます。
• そのためには、近似曲線をダブルクリックします。シート右側に「近似曲線の書式設定」パネルが開きます。
• 「チャートにR-2乗値を表示する」にチェックを入れます。

• これで、グラフ上にR-2乗値が表示されます。

ステップ5:近似曲線の数式を表示する

• ステップ5では、近似曲線の数式を追加します。この数式から、近似曲線がどのように変化するかを読み取ることができます。
• 近似曲線の数式を追加するには、「近似曲線の書式設定」で「チャートに数式を表示する」にチェックを入れます。

• すると、直線の近似曲線の数式が表示されます。

ステップ6:相関係数を求める

• このステップでは、相関係数を求め、変数同士がどれほど強く関係しているかを確認します。
• ステップ4で求めたR-2乗値は0.6618でした。
• SQRT関数を使えば、相関係数Rを計算できます。
• セルD5を選択し、以下の数式を入力してください。

=SQRT(0.6618)

• Enterキーを押すと結果が表示されます。
• 相関係数は0.8135となり、正の相関があることがわかります。

ステップ7:CORREL関数で相関係数を確認する

• グラフから得た結果が正しいかどうかを確認するために、CORREL関数でも相関係数を計算してみましょう。
• セルD16を選択し、以下の数式を入力します。

=CORREL(C5:C13,D5:D13)

CORREL関数は、2つの変数の相関係数を求める関数です。第1引数にX変数のデータ系列、第2引数にY変数のデータ系列を指定します。

• 最後にEnterキーを押して結果を確認します。
• 両方の方法で求めた相関係数の値が一致していることがわかります。

最終的な判断

• 以上の手順を完了すると、相関係数Rと近似曲線の数式が得られます。
• 近似曲線を無相関・正の相関・負の相関の各グラフと比較すると、2つの変数には正の相関があることがわかります。
• また、相関係数Rの値からも強い正の相関があることが示されています。
• つまり、一方の変数を増やすと、もう一方の変数も増加するということです。

まとめ

この記事では、Excelのグラフで2つの変数間の関係を表示する方法について、手順を追って解説しました。この記事が皆さんの業務効率化に役立てば幸いです。記事の冒頭で練習用ブックもご用意していますので、スキルを試したい方はぜひダウンロードして練習してみてください。また、ExcelDemyのウェブサイトでは、このような記事を他にも多数公開しています。ご意見やご質問があれば、下のコメント欄でお気軽にお聞かせください。