Matplotlibで複数のX軸・Y軸をプロットする方法（twinx / twinyの使い方）

データ分析や可視化では、スケールの異なる2つのデータ系列を同じグラフ上に重ねて表示したいケースがよくあります。Matplotlibでは、twinx() メソッドや twiny() メソッドを使うことで、X軸またはY軸を共有しながら独立したもう一方の軸を持つグラフを簡単に作成できます。

この記事では、左右に異なるY軸を持つグラフを作成する手順を、具体的なコード例とともに解説します。

複数のY軸を持つグラフの作成手順

以下の手順で、左と右に別々のY軸スケールを持つプロットを作成できます。

• subplots() メソッドを使用して、図（figure）とサブプロット（axes）を作成します。

• 最初のデータ [1, 2, 3, 4, 5] を、左側のY軸スケールに対して赤色でプロットします。

• twinx() メソッドを使用して、X軸を共有しつつY軸が独立した新しいAxesオブジェクト（ax2）を作成します。

• 2つ目のデータ [11, 12, 31, 41, 15] を、右側のY軸スケールに対して青色でプロットします。

• tight_layout() メソッドを使用して、サブプロット間および周囲の余白を自動的に調整し、ラベルなどが重ならないようにします。

• show() メソッドを呼び出して、図を画面に表示します。

サンプルコード

import matplotlib.pyplot as plt

# 図のサイズとレイアウトの自動調整を設定
plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.00, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

# 図と最初のAxesを作成
fig, ax1 = plt.subplots()

# 左側のY軸に対してデータをプロット（赤色）
ax1.plot([1, 2, 3, 4, 5], color='red')

# X軸を共有する2つ目のAxesを作成
tax2 = ax1.twinx()

# 右側のY軸に対してデータをプロット（青色）
ax2.plot([11, 12, 31, 41, 15], color='blue')

fig.tight_layout()
plt.show()

実行結果

このコードを実行すると、同じX軸を共有しながら、左側には赤色のデータ系列、右側には青色のデータ系列に対応した2つのY軸が表示されたグラフが出力されます。これにより、単位やスケールが異なる2つのデータを1つの図で比較できるようになります。

補足：X軸を複数にしたい場合

同様に、上下に異なるX軸を持ちたい場合は twiny() メソッドを使用します。使い方は twinx() とほぼ同じで、Y軸を共有しながら独立したX軸を持つAxesを作成できます。

ax2 = ax1.twiny()  # Y軸を共有し、X軸が独立したAxesを作成

また、各軸にラベルを付けたい場合は、set_xlabel() や set_ylabel() を使うことで、どちらの軸がどのデータに対応しているかを明示でき、より読みやすいグラフになります。