理系のためのExcelグラフ入門

理系のためのExcelグラフ入門

概要

著者：金丸隆志
出版社：講談社 (ブルーバックス)
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ISBN-13：978-4062578370
ISBN-10：4062578379
出版日：新書版：2013年10月18日
電子書籍版：2015年3月20日
価格：1,058円
ネット販売：
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動作確認環境：
Windows版 : Excel 2003 / 2007 / 2010 / 2013

感想など

ご感想・レビュー：
Ｅｘｃｅｌで流線のグラフをつくる /
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ご利用に感謝：
広島大学教育学部シラバス「卒業論文」

内容

本書では、理系の卒業論文・修士論文・学会発表・投稿論文などで用いるためのExcelグラフの描き方を学びます。
例えば、左図は本書の２章で学ぶ、２本のグラフを同時に描くという例です。このように、複数本のグラフを１枚のグラフに描いて特徴を比較することはしばしばあることです。
このグラフの重要な点はいくつかありますが、目立つところでは下記が挙げられるでしょう。
・グラフのデータポイントを◯と■に変更して区別しやすくしている
・データポイントを結ぶ直線と破線に変更して区別しやすくしている
・グラフを白黒で描画し、モノクロでの印刷に最適化している
このグラフの見栄えはExcelグラフのデフォルト状態とは大きく異なる、と感じる方も多いかも知れません。
なぜExcelグラフの見栄えをデフォルト状態からこのように変更したのでしょうか。その理由を以下で解説しましょう。
このグラフを、Excel 2003・2007・2010・2013のデフォルト状態に近い状態で描いたのが下図です。変更したのは下記の項目程度です。
・グラフタイトル（「装置1と装置2の比較」）追加
・軸ラベル（「入力周波数[Hz]」、「変動量[mm]」）追加
・凡例（「装置1」、「装置2」）の変更
・横軸の範囲を10～20[Hz]に変更
この図からわかるように、Excelグラフのデフォルトの見栄えはバージョンとともに大きく変更されることがあります。
特に、Excel 2003からExcel 2007、およびExcel 2010からExcel 2013の間の変更が大きいことがわかります。
しかし、Excelグラフのデフォルトの見栄えは、理系の実験データを表示するのに適するように決められているとは限りません。
下図において、「縦横の目盛線の有無」、「目盛が内向き（Excel 2003）か外向き（Excel 2007・2010）か、なし（Excel 2013）か」、「凡例の位置」などのように、
グラフ描画において重要な意味を持つ項目のデフォルト状態がしばしば変更されていることからもそれはわかります。
一般的に、実験のデータをグラフ化する際は、所属する研究室・発表する学会・投稿する論文誌などで広く使われているスタイルで描くべきです。
そのため、これらの設定項目を、Excelのデフォルトにとらわれずに変更する方法を学ぶ必要があります。
また、グラフをモノクロ印刷でも読み取れるようにした理由を下図を用いて解説します。
上のExcel 2010とExcel 2013によるグラフをそのままモノクロ表示したものが下図です。
カラーでは容易にできた２本のデータの区別が、モノクロでは難しくなっていることがわかるでしょう。
特に、Excel 2013では２本のグラフのデータポイントがどちらも●であるため、区別がさらに難しくなっています。
グラフを含んだ配布資料や論文誌がモノクロ印刷されることはしばしばありますが、このようなグラフでは実験データの理解の妨げになってしまいます。
そのため、モノクロ印刷でも読み取りやすいグラフを作成できることも重要な技術です。
もちろん、「資料がカラー印刷される場合」、「グラフをプロジェクタで表示する場合」などのように、
グラフをカラーで作成して良い場合もあります。その場合でも、モノクロ印刷用にグラフを作成するために身に付けた技術は役に立つでしょう。
このように、本書では一般的なExcelグラフの描き方とは異なり、実験データを理解しやすいようにグラフ化するということに特化して解説しています。
他の例も見てみましょう。左図は私の著書である「Raspberry Piで学ぶ電子工作 (講談社ブルーバックス)」の８章のためにExcelで作成したグラフです。
オシロスコープという機器で計測した電圧の時間変化のデータをExcelで表示しています。ポイントの一つは、図中のコメントにあるように「周期がずれている」ことを明確にするために、縦方向の目盛線を追加していることです。
このように、本書では「ただグラフを描画するだけ」という状態から抜け出し、「グラフを見る人に何を理解して欲しいのか、そのために必要な要素は何か」までを考慮してグラフを描けることを目指しています。
他にはどのような例を紹介するのか、下図のいくつかの例を御覧下さい。

利用例

2本のグラフを区別しやすくする(2章)

誤差範囲を用いたグラフ(3章)

近似曲線(4章)

理論式に基づくグラフ(6章)

片対数グラフ(7章)

両対数グラフ(8章)

ヒストグラム(9章)

グラフへの数式の記述(付録D)

Wordへのグラフの貼り付け(11章)

目次

1章 散布図とグラフの基本的な設定

- 1.1 データの準備からグラフの描画まで
1.2 グラフに必要な要素とは
1.3 グラフの設定
- 2章 複数のグラフの区別を容易にしよう
- 2.1 複数のグラフを区別するためのサンプルと描画
2.2 グラフの区別
2.3 軸の設定の詳細
2.4 凡例の設定
- 3章 複数回行った実験結果をグラフにする
- 3.1 複数本のグラフを描く
3.2 全データを区別せずに表示する方法
3.3 平均値と誤差範囲によるグラフを描く方法
- 4章 実験データの近似曲線を描く
- 4.1 近似曲線とは
4.2 Excelの近似曲線機能を用いる方法
4.3 ソルバーを用いて最適な近似式を求める方法
- 5章 軸を2つ使うグラフを描く
- 5.1 軸を2つ使うグラフ
5.2 タイトルや軸ラベル、凡例の設定
5.3 横軸を中央部から下部へ移動する
5.4 マーカーや線の色を設定する
- 6章 理論式に基づいたグラフ
- 6.1 サイン関数のグラフ
6.2 反比例のグラフ(発散があるグラフの例)
- 7章 片対数グラフ
- 7.1 片対数グラフとは
7.2 指数関数による減衰を直線として表示する
7.3 広い範囲に値を取るグラフを描く場合
- 8章 両対数グラフ
- 8.1 両対数グラフとは
8.2 べき乗則を直線として表示する
8.3 縦軸と横軸の両方で、広い範囲に値を取るグラフを描く場合
- 9章 ヒストグラム
- 9.1 ヒストグラムとは
9.2 ヒストグラム－分析ツールを用いる方法
9.3 ヒストグラムの作成
9.4 ヒストグラム－ワークシート関数を用いる方法
- 10章 テンプレートの利用
- 10.1 テンプレートとは
10.2 テンプレートの使用例
- 11章 グラフをWordに貼り付ける
- 11.1 グラフをWordに貼り付ける前の準備
11.2 グラフをWordに貼り付ける

付録A Excel2010とExcel2013の操作の違い
付録B ソルバーと分析ツールを使用するための設定
付録C Excelで使える演算子と数学的関数
付録D グラフの中に数式を挿入する

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