理系大学生の徒然

理系学生目線の記事を書いてます。Excel、Wordの小技や、学術的なことを噛み砕いて紹介したりもします。

【Excel】グラフの形のみ書く&シグモイド曲線を書く方法

Excelを用いてグラフを書くと言うことは基本的操作であり、レポートや論文を書いたことがある方は誰でも利用したことがあるはずです。

そこで、グラフの形のみほしい!と思ったことはありませんか?

今回はシグモイド曲線を用いてグラフの形のみ書く方法をお伝えしようと思います。

注意! 以下の方法は私流のやり方ですのでさらに効率の良い方法があるかもしれません。ご了承ください。

一般式を探してExcel用に書き直す

今回はシグモイド曲線を用いるので、「シグモイド曲線 一般式」などと検索すると

\displaystyle y = \frac{1}{1 + e^{-ax}}

 という式を得られます。

これをExcelの関数として用いるために書き直してあげると、

"  =1/(1+EXP(-{aのセル}*{xのセル}))  "

となります。

グラフを作る

今回はグラフの形だけほしいので、a, x の値は適当にします。

とりあえず、a=10, -1 ≦ x ≦ 1 でやってみます。

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このようになりますね。

次にD3のセルに関数を入れます。

この場合関数は

"  =1/(1+EXP(-$B$3*C3))  "

になります。

f:id:rikedai:20180219180351p:plain

あとはオートフィルでガーっとやっちゃえば

f:id:rikedai:20180219180352p:plain

上図のようになります。

次に x と y (C3~D23)を選択してあげて、

挿入 > グラフ > 散布図

よりお好みのグラフを選択してください。

今回は 散布図(平滑線)を選択します。

すると下図のようにグラフが完成します。

f:id:rikedai:20180219180519p:plain

グラフの形のみ表示する

以下の方法はシグモイド曲線のみならず、全てのグラフに適用可能です。

f:id:rikedai:20180219180543p:plain

f:id:rikedai:20180219180601p:plain

軸をダブルクリックすると右側に 軸の書式設定 が出てきます。

f:id:rikedai:20180219180646p:plain

文字のオプション > 文字の塗りつぶし > 塗りつぶしなし(N)

を選択。

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軸が消えました。

同じように縦軸も消すと下図のように縦軸、横軸が消えてグラフの概形が得られます。

f:id:rikedai:20180219180755p:plain

 

あとはお好みで色などいじってあげてください。

 

参考

横軸の最小値、最大値を変更したい方へ

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横軸をダブルクリックして、軸の書式設定より、

軸のオプション > 境界値 > 最小値(N)、最大値(X)

より任意の値を選択してください。

今回の場合、-1 ≦ x ≦ 1 なので最小値、最大値をそのように入力します。

f:id:rikedai:20180219180923p:plain

すると下図のように横軸を最小値、最大値に合わせて表示することができます。

f:id:rikedai:20180219180944p:plain

縦軸を左に設置したい方へ

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横軸をダブルクリックして、軸の書式設定より、

軸のオプション > 軸のオプション > 縦軸との交点 > 軸の値(M)

より任意の値を選択してください。

今回の場合、 x の最小値が -1 なので、そのように入力します。

f:id:rikedai:20180219181031p:plain

すると下図ように縦軸を左に設置することができます。

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まとめ

  • グラフの概形がほしいときは一般式をExcelに落とし込む。
  • 変数、定数を適当に設定する。
  • 軸を消す。

余談

以下私の余談ですので興味のない方は飛ばしてもらって大丈夫です。

なぜ概形を必要としたのか

シケプリとか作ってると概形が必要な場面が度々ありまして色々いじって自分なりの作り方を模索した結果です。

Excelの使い方がいまいちだったときはドローイングソフトで作ったりしましたが、なんかイマイチ…

と言うよりかなりめんどくさい。

絶対Excelでできるだろうとは思っていましたが、なぜか重い腰が上がりませんでした。

よし!Excelで作ってやろうと思い、最初に試したのは x と y を手打ちでそれなりの形を作っていきましたが当然不自然な形に… 当たり前だが。

その時は誰もが思いつくであろう、一般式を探すということが完全に盲点でした…

 

私がよく使うスタイル

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こんな感じの The シンプル なグラフをよく作成します。

シケプリなどで他人にデータを配布するとき、白黒印刷のことを考慮してなるべく白黒で仕上げます。

概形の場合はメモリも消して枠線も消してしまってます。

そのほうが余計な情報に目が行かず、概形を強調することができるからです。

ぼやき

縦軸の位置を変更する設定ってなんで横軸の書式設定に入っているんだ…

最初わからなかったとき縦軸の書式設定をかなりいじってました…

 

長くなりましたが、今回の記事は以上です。