Matplotlibで発散型の積み上げ棒グラフを作成する方法を解説

Matplotlibを使えば、正と負の値が基準線を挟んで左右（上下）に分かれて表示される「発散型の積み上げ棒グラフ」を簡単に作成できます。この記事では、その具体的な手順とサンプルコードを紹介します。

発散型積み上げ棒グラフを作成する手順

1. 図のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白（パディング）を調整します。
2. インデックスの数を取得するための変数 N を初期化します。
3. menMeans、womenMeans、menStd、womenStd の各タプルを用意します。
4. 棒グラフの width（幅） を初期化します。
5. 図（figure）とサブプロットのセットを作成します。
6. 発散型の棒を実現するために、正の値と負の値を持つデータを組み合わせてプロットします。
7. 軸に沿って水平線（基準線）を追加します。
8. Y軸ラベル、タイトル、目盛り、目盛りラベル、凡例を設定します。
9. 図を表示するには show() メソッドを使用します。

サンプルコード

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

N = 5
menMeans = (20, -35, 30, 35, -27)
womenMeans = (25, -32, 34, 20, -25)
menStd = (2, 3, 4, 1, 2)
womenStd = (3, 5, 2, 3, 3)

ind = np.arange(N)
width = 0.35
fig, ax = plt.subplots()

p1 = ax.bar(ind, menMeans, width, yerr=menStd, label='Men')
p2 = ax.bar(ind, womenMeans, width, bottom=menMeans, yerr=womenStd, label='Women')
ax.axhline(0, color='grey', linewidth=0.8)
ax.set_ylabel('Scores')
ax.set_title('Scores by group and gender')
ax.set_xticks(ind)
ax.set_xticklabels(('G1', 'G2', 'G3', 'G4', 'G5'))
ax.legend()

plt.show()

実行結果

上記のコードを実行すると、男性と女性のスコアが正負の値によって発散して表示された積み上げ棒グラフが出力されます。灰色の水平線がゼロの基準線として機能し、正の値は上方へ、負の値は下方へ伸びる棒として描画されます。また、yerr 引数により誤差範囲も同時に表示されます。

この手法は、アンケート結果の賛否評価や、増減を表す財務データなど、基準値を中心としたデータの比較に特に有効です。