Pythonで時系列データをプロットする方法をわかりやすく解説

Pythonのmatplotlibを使えば、時系列データ（日時を軸にしたデータ）を簡単にグラフ化できます。ここでは、datetimeオブジェクトを含むデータを折れ線グラフとして描画する基本的な手順を紹介します。

時系列プロットの基本手順

• numpyを使用して、x軸（日時データ）とy軸（数値データ）を作成します。
• plot()メソッドを使って、作成したx・yのデータをプロットします。
• show()メソッドを実行して、図を画面に表示します。

コード例

以下のサンプルコードでは、2021年1月1日の0時から23時までの24個の日時データを生成し、それに対応するランダムな数値をy軸としてプロットしています。

import matplotlib.pyplot as plt
import datetime
import numpy as np

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

# 2021年1月1日の0時〜23時までの日時データを生成
x = np.array([datetime.datetime(2021, 1, 1, i, 0) for i in range(24)])

# 0〜99の範囲のランダムな整数値を生成
y = np.random.randint(100, size=x.shape)

plt.plot(x, y)
plt.show()

コードのポイント

datetime.datetime(2021, 1, 1, i, 0)の部分では、リスト内包表記を使って1時間ごとのdatetimeオブジェクトを効率的に生成しています。また、plt.rcParams["figure.figsize"]で図のサイズを指定し、figure.autolayoutをTrueにすることで、ラベルやタイトルが図の外にはみ出るのを自動的に防げます。

x軸にdatetimeオブジェクトを渡すと、matplotlibが自動的に日付フォーマットを認識して適切な目盛りを表示してくれるため、時系列データの可視化に非常に便利です。

出力結果