『理系のためのExcelグラフ入門』

『理系のためのExcelグラフ入門』

著者 金丸隆志(かなまる・たかし)

実験データを正しく伝える技術

はじめに

●実験データをまとめるためのグラフとは
 本書では、実験のデータをまとめる際に用いられるグラフをExcelで描く方法を解説します。ここでの「実験」とは、高校での物理実験や化学実験、大学での電気・電子工学実験、機械工学実験、信号処理実験などを想定しています。描くのは、入力と出力の関係を表すグラフや、時間とともに変化する時系列のグラフ、さらにデータの集計に用いるヒストグラムなどです。これらのグラフには、営業成績を示す棒グラフや製品のシェアを示す円グラフなど、ビジネスに用いられることの多い一般的なグラフと異なる点が2つあります。
 1つは、扱うデータの種類です。一般的なグラフで取り扱うことの多いデータは、人名や製品名などの「文字列」と金額や個数などの「数値」の組み合わせです。これに対し、実験データのグラフでは「数値」と「数値」の関係を表すことが多くなります。そのため、用いるグラフの種類も一般的なグラフとは異なります。
 もう1つは、グラフの仕上がりです。一般的なグラフでは、グラフの色にグラデーション効果を付けるなどして、できるだけ美しい仕上がりを目指す傾向があります。一方、実験データのグラフでは、「美しい仕上がり」より「グラフの意図が誤解なく伝わること」が何より重視されます。
 本書では、主にこれら2点を踏まえて、Excelで実験データをまとめる際に用いるグラフの描き方を学んでいきます。

●実験データをExcelでまとめる際に求められるもの
 前述のように、実験データをグラフでまとめる際に重要なのは「数値からなるデータをいかに誤解なく伝えるか」です。これをExcelで実現するには、グラフのタイトルや軸ラベル、凡例、目盛などの細かな設定について理解することが求められます。
 他にも、モノクロ印刷でもグラフを判別できるような配色や線の種類の設定方法、さらには近似曲線、誤差範囲、対数目盛などの知識も欠かせません。また、実験データと理論式を比較することもよくあることですので、理論式に基づくグラフを描く手法も知っておく必要があります。
 これらを本書の各章で解説します。学会発表の資料や、投稿論文でも通用するグラフをExcelで描くために必要な要素を自然とマスターしていけるでしょう。

●本書の構成
 本書は以下の章で構成されています。1章は、1本のグラフを散布図で描く方法についてです。この章でグラフを描くために最低限必要な知識が身に付きます。2章では、2本のグラフを描く場合を例に、グラフの色や目盛線、凡例など、グラフの体裁を設定する方法を学びます。レポートや論文などに適したグラフに何が必要か理解できるはずです。3章では、より多くのデータをまとめる方法として、平均値のグラフに誤差範囲を追加して描く方法などを学びます。
 4章は、近似曲線の描き方についてです。グラフの傾向をとらえたり、グラフを理論式にあてはめるときの対処方法を学びます。5章では、軸を2つ使うグラフを学びます。距離と加速度など、単位の異なる2つのグラフを1枚に描けるようになります。6章では、サイン関数と反比例のグラフを例に、理論式に基づいたグラフを描く方法を学びます。
 7章と8章は、軸を対数表示する方法についてです。実験で対数表示を用いる理由も詳しく解説します。
 9章では、統計処理などで用いるヒストグラムの描き方を扱います。データの分布をグラフに示す際に必要な要素について理解できるはずです。10章では、グラフの体裁に関するさまざまな設定をテンプレートに保存する方法を学び、11章では、グラフをレポートや論文の中で使う際に欠かせない、Wordへの貼り付け方法を学びます。
 なお、本書はExcel 2010をベースに解説していますが、Excel 2003、2007、2013でも操作できるように紙面の許す限り補足を入れています。また、本書の解説で用いているサンプルファイルはダウンロードできます。実際に操作しながら読み進めることで、より理解を深められるでしょう。
 本書が、皆さんのレポートや卒業論文、学会発表の資料、投稿論文の作成に役立てば、著者としては幸いです。最後に、本書の編集やレイアウトを担当してくださったブルーバックス出版部の西田岳郎様、白杖による実験のデータを提供してくれた塙暁成君、そして執筆中に私を支えてくれた家族に感謝したいと思います。

著者 金丸隆志(かなまる・たかし)

1973年北海道生まれ。博士(工学)。工学院大学機械創造工学科准教授。専門は非線形力学および計算論的神経科学。近年はスマートデバイスを用いた情報処理に興味がある。2001年、東京大学大学院工学系研究科先端学際工学専攻修了。2001年~2005年、東京農工大学電気電子工学科助手を経て、現職に至る。主な著書は「Excel/OpenOfficeで学ぶフーリエ変換入門」(ソフトバンククリエイティブ)など。

[B1837]

理系のためのExcelグラフ入門

著:金丸 隆志

誤解なく読み取れるグラフをExcelで実現するために必要な基礎知識や技術を解説。卒論やレポートに用いるグラフの質を飛躍的に向上させる。

定価 : 本体980円 (税別)

ISBN : 978-4-06-257837-0

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