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【システムトレーダーの為の統計学講座】ヒストグラムと棒グラフの違いについて

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初めに

データを視覚化する手段として、ヒストグラム棒グラフはよく用いられますが、これらがどのように異なり、どんな状況でそれぞれを使うべきかは意外と知られていません。

今回の記事では、ヒストグラム棒グラフ二つのグラフの基本的な違いを明確にし、データを扱う過程でどちらを使えばよいか、正しい選択ができるように解説します。

この記事が「数値の山と谷」を正確に捉えるための、皆様のガイドになれば幸いです。

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ヒストグラムとは?

ヒストグラムは、データの分布(=データ全体の散らばり具合)を視覚的に表すためのグラフです。

ヒストグラムは数値データの範囲(階級)を幅の等しい棒で表し、各棒の高さでその範囲のデータの数(度数)を示します。

ヒストグラムは特にデータがどのように集まっているのか(例えば、どこに多くのデータが集中しているかや、どのような形の分布をしているか)を理解するのに役立ちます。

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棒グラフとは?

一方で、棒グラフはカテゴリーごとの数値を比較するために使用されるグラフです棒グラフでは、各棒は独立したカテゴリーを表し、棒の高さはそのカテゴリーの数値を示します。

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ヒストグラムと棒グラフの違いはどこにある?

ヒストグラム棒グラフ、見た目の形は似ていますが、用途と表している内容が異なります。

簡単に言えば、ヒストグラムは数値データの分布を表すもので、棒グラフはカテゴリーごとの数値を比較するものです。

次のセクションで具体例を挙げてその違いを見ていきましょう。

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ヒストグラムの例

まずはヒストグラムの具体例を見ていきます。

あるクラスの学生の試験スコア(0点から100点)の分布を知りたい、という状況があったとします。

この場合、まず「学生の試験スコアのリスト」がデータとなります。

そして、この試験スコアを10点ごとの範囲(階級)に分けていきます(0-9点、10-19点、…、90-100点)。

それぞれの範囲に該当するスコアの学生数(度数)を数え、それを棒の高さとして表示する事によって、ヒストグラムが作成されます↓

このヒストグラムは、多くの学生がどのスコア範囲に集中しているか(例えば、ほとんどの学生が60-69点の範囲にいるなど)、試験の結果がどのように分布しているかを示します。

ここで注目したいのが、対象データである「学生の試験スコア」の性質です。

テストの範囲は0点から100点であり、連続性をもっているのですが、それを(0-9点、10-19点、…、90-100点)という区分けを行い、その区分けごとの数を棒で表しています。

この区分けはデータの可視化における便宜的なものであり、データのカテゴリ自体は同一のものです。

この点は、この後解説する棒グラフとの違いになりますので、覚えておいてください。

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棒グラフの例

一方で棒グラフの場合はどうでしょうか?

例えば、5つの異なる学校の学生が参加した科学コンテストで、各学校からの受賞者数を比較したい、という状況があったとします。

この場合、データは各学校からの受賞者数となります。

各学校をカテゴリーと見なし、その学校からの受賞者数を棒の高さとして表示することによって、棒グラフを作成します。

この棒グラフは、どの学校が最も多くの受賞者を出したか、各学校の受賞者数を直接比較して視覚的に示します。

ヒストグラムの対象データである「学生の試験スコア」には数値としての連続性があったのに対し、棒グラフの対象データは「各学校」であり、そこに連続性はありません。

学校Aと学校Bというデータはあくまでも独立したカテゴリーであり、棒グラフは、これら独立したカテゴリー間の数値(または頻度)を比較するのに用いられる訳です。

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ヒストグラムと棒グラフの違いのまとめ

改めてヒストグラム棒グラフ、2つの違いをまとめると以下のような事が言えます。

  • ヒストグラムは数値データの分布(=散らばり具合)を見るために使用され、「階級」という(数値の範囲)に基づいてデータを分類します。連続した範囲でデータがどう分布しているかを示します。
  • 棒グラフは異なるカテゴリーの数値を比較するために使用され、各棒は互いに独立したカテゴリー(例えば、学校名、商品種類など)を表します。

ヒストグラムも、棒グラフも一定の法則に従って、データを分類し、分類ごとのデータ数を棒状に表す、という点においては共通なのですが、その分類の在り方が異なっているということになります。

例えば「ヒストグラムの例」セクションで使った「クラスの学生の試験スコア」というデータは0点~100点、という連続的な数値範囲における便宜上の分類(0-9点、10-19点、…、90-100点)であり、全てが元のデータセットの同じカテゴリー(数値データ)から派生しています。

一方で、棒グラフの各棒は互いに独立したカテゴリー(例えば、異なる学校、商品、国など)を表し、それぞれが異なるカテゴリカルな情報を持っています。棒グラフは、これら独立したカテゴリー間の数値(または頻度)を比較するのに用いられます。

ヒストグラムも、棒グラフも見た目が似ているかもしれませんが、用いられる文脈と情報の種類が異なる事はお判りいただけたのではないかと思います。

データ処理を行うにあたり、適切な場面で正しいグラフを選ぶことが重要です。

今回の記事がそのお役に立てれば幸いです。

今回は以上とさせて頂きます。

最後までお読みいただき、ありがとうございました。

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