PythonのXlsxWriterモジュールを使ってExcelシートにグラフをプロットする方法

XlsxWriterは、Excelファイルに対してさまざまな操作を実行できるPythonライブラリです。ファイルの作成やデータの書き込みはもちろん、算術演算やグラフのプロットなども行えます。

この記事では、XlsxWriterを使ってExcelシートに折れ線グラフ（ラインチャート）を作成し、「Up-Down Bars（上下バー）」を追加する方法を、実際のコード例とともに解説します。

全体の流れ

以下の手順でグラフ付きのExcelファイルを作成します。

1. ワークブックとワークシートを作成する
2. セルのフォーマット（斜体など）を定義する
3. グラフの参照元となるデータを書き込む
4. 折れ線グラフオブジェクトを作成し、上下バーを有効化する
5. データ系列・タイトル・軸ラベルを設定する
6. ワークシートにグラフを挿入してファイルを保存する

サンプルコード

# xlsxwriterモジュールをインポート
import xlsxwriter

# Workbook()には必須引数として、作成したいファイル名を指定します
workbook = xlsxwriter.Workbook('updown_chart.xlsx')

# add_worksheet()メソッドで新しいワークシートを追加します
worksheet = workbook.add_worksheet()

# add_format()メソッドでセルのフォーマットオブジェクトを作成します
# ここでは斜体（イタリック）フォーマットを作成
italic = workbook.add_format({'italic': 1})

# グラフが参照するデータを定義します
Data1 = ['Subject', 'Mid Exam Score', 'End Exam Score']
Data2 = [
    ["Math", "Physics", "Computer", "Hindi", "English", "chemistry"],
    [90, 78, 60, 80, 60, 90],
    [45, 39, 30, 40, 30, 60]
]

# 'A1'を起点に、斜体フォーマットで1行分のデータを書き込みます
worksheet.write_row('A1', Data1, italic)

# 'A2'、'B2'、'C2'をそれぞれ起点に、列方向へデータを書き込みます
worksheet.write_column('A2', Data2[0])
worksheet.write_column('B2', Data2[1])
worksheet.write_column('C2', Data2[2])

# B列とC列の幅を15に設定します
worksheet.set_column('B:C', 15)

# add_chart()メソッドでワークシートに追加できるチャートオブジェクトを作成します
# ここでは折れ線グラフ（line）オブジェクトを作成
chart1 = workbook.add_chart({'type': 'line'})

# Up-Down Bars（上下バー）を追加します
chart1.set_up_down_bars()

# add_series()メソッドでチャートにデータ系列を追加します
# 最初の系列を設定。'= Sheet1!$A$1' は #['Sheet1', 0, 0] と同等です
# 注意：「=」と「Sheet1」、「Sheet1」と「!」の間にスペースを入れると警告が出るので入れないこと
chart1.add_series({
    'categories': '=Sheet1!$A$2:$A$7',
    'values':     '=Sheet1!$B$2:$B$7',
})

# 2つ目の系列を設定します
chart1.add_series({
    'categories': '=Sheet1!$A$2:$A$7',
    'values':     '=Sheet1!$C$2:$C$7',
})

# グラフのタイトルを設定します
chart1.set_title({'name': 'Exam Score Distribution'})

# X軸のラベルを設定します
chart1.set_x_axis({'name': 'Subjects'})

# Y軸のラベルを設定します
chart1.set_y_axis({'name': 'Marks'})

# Excelのチャートスタイルを設定します
chart1.set_style(11)

# オフセット値を指定してワークシートにグラフを挿入します
# グラフの左上隅はセルD2にアンカーされます
worksheet.insert_chart('D2', chart1, {'x_offset': 20, 'y_offset': 5})

# 最後にclose()メソッドでExcelファイルを閉じて保存します
workbook.close()

コードのポイント解説

1. ワークブックとワークシートの作成

xlsxwriter.Workbook()にファイル名を渡すことでワークブックを作成し、add_worksheet()でワークシートを追加します。これがすべての操作の出発点となります。

2. Up-Down Bars（上下バー）の活用

set_up_down_bars()メソッドを呼び出すことで、2つのデータ系列間の増減を視覚的に表現する上下バーが自動的に追加されます。この例では「中間試験の点数」と「期末試験の点数」の差がひと目でわかるようになります。

3. データ系列の指定方法

add_series()では、categories（X軸の項目）とvalues（Y軸の値）をExcelの範囲指定形式（例：=Sheet1!$A$2:$A$7）で指定します。範囲指定の文字列内に余計なスペースを含めないように注意してください。スペースが入ると警告が発生します。

4. グラフの見た目の調整

set_title()、set_x_axis()、set_y_axis()でタイトルや軸ラベルを設定し、set_style()でExcel標準のスタイル番号を指定できます。最後にinsert_chart()でグラフを任意のセル位置に配置し、オフセット値で微調整も可能です。

実行結果

スクリプトを実行すると、カレントディレクトリにupdown_chart.xlsxというファイルが生成されます。ファイルを開くと、6科目の中間試験・期末試験の得点を比較する折れ線グラフがセルD2付近に表示され、点数の増減が上下バーで強調されているのが確認できます。