OriginPro 2020bで簡単に作成できる相関行列ヒートマップ

ヒートマップは、表の状態の数値データを色で表現することによって作図されるグラフです。データの大小を色で視覚的に表しているため、複雑で大きなグラフでも一目で理解できます。

一方、相関行列は、相関係数を並べた行列であり、変数間の相関の強弱を確認するために利用されます。 「相関行列ヒートマップ」は、相関行列をヒートマップで表すことによって作図されます。相関行列ヒートマップを利用すると、変数間の相関の強弱を色により一目で確認できます。

Correlation Matrix Heatmap created with Origin 2020b, with the Plot Details Fill Display option set to Lower Triangle without diagonal
Origin 2020bで作成された相関行列ヒートマップ
[作図の詳細-プロット属性]:[カラーマップ ]タブの[表示塗りつぶし]オプションは、[対角線のない下三角形]に設定されています。

ヒートマップはOrigin 2019からサポートされていましたが、OriginPro 2020b には、相関行列ヒートマップの作図と編集のために新しく追加されたオプションがあります。Origin 2020bで追加されたオプションを使用して、タイル型の相関行列ヒートマップを作成できます。 また、無料のCorrelation Plotアプリを使えば、さらに簡単に相関行列ヒートマップを作図することができます。データの相関関係をタイルの色分けだけでなく、相関係数に比例したサイズの円や、正または負の相関を示す方向付けをされた楕円で表現することができます。さらに、有意差の有無を示すマーク、p値のラベルなどを組み込み、美しく分かりやすい相関行列ヒートマップを作図できます。

Originの標準機能で相関行列ヒートマップを作成するのは、とても簡単です。「相関行列を生成する」「ヒートマップを作図する」という2つの手順だけですぐに作成することが出来ます。 ※相関係数ダイアログの説明 相関タイプ 扱うデータに応じて、以下の相関タイプを選択します。 ・ピアソン 正規分布している連続型データに使用される、パラメトリックな手法です。変数間の線形関係の強さを示します。 ・スピアマン データが正規分布していないときに使用される、ノンパラメトリックな手法です。 ・ケンドール 1つ以上の順序変数がある分析データに使用される、ノンパラメトリックな手法です。 欠損値を除外 欠損値を除外する方法を選択します。 ・ペアワイズ 2列間の係数を計算するとき、欠損値があれば対応する2つのデータを除外します。 ・リストワイズ 複数の変数の中でどれか一つでも欠損値がある場合、該当する行をすべての変数において除外します。

  1. 列を選択し、[統計]:[記述統計]:[相関係数]を選択します。相関タイプや出力のオプションを設定し、[OK]をクリックします。
  2. 作図された相関行列を選択し、[作図]:[等高線]:[ヒートマップ]または [ラベル付きヒートマップ]を選択します。

塗りつぶしとラベルの新しいオプション

新しいオプションとして、[作図の詳細-プロット属性][カラーマップ]タブに[表示塗りつぶし]ドロップダウンリストが追加されています。これにより、色の塗りつぶしの形式を設定することができます。 塗りつぶしの形式には、[なし](ラベルのみ)、[四角](すべてのセルを塗る)、[上三角][対角線のない上三角][下三角][対角線のない下三角]があります。

ラベル付けオプション: Originでは、ラベル付きヒートマップとラベルが付いていないヒートマップの2種類を作図することが出来ます。[作図の詳細-プロット属性]の[ラベル] タブの設定を変更するだけで、ラベルの有無や表示方法を変更することが出来ます。

  • ラベルを表示するには、[有効]にチェックを入れます。
  • [ラベル表示][四角][上三角]、または[下三角]に設定します。
  • [フォント]で、フォント、フォントの色、ラベルの向き(回転)、およびその他のスタイルオプションを設定します。なお、フォントの色を「自動」に設定すると、セルの背景色に応じて見やすくなるように、フォントの色が自動的に調整されます。
  • 数値表示フォーマットで、数値の表示を変更します。たとえば、上の図では、相関係数を小数点以下2桁まで表示するために「.2」を入力しています。(※詳細については、Originヘルプファイルの「カスタム数値フォーマット」を参照してください。)

無料の拡張機能:Correlation Plotアプリ

基本的なタイル型のヒートマップより高度な相関行列ヒートマップを作成するために、OriginLabは無料のCorrelation Plotアプリを提供しています。アプリウィンドウの[アプリの追加]からアプリセンターを開き、「Correlation Plot」を検索するか、F10キーを押して、OriginLab File Exchangeを開き、Correlation Plotアプリのページから直接アプリをダウンロードして、Originワークスペースにドロップすることもできます。 バージョン2020bをまだお持ちでない場合でも、OriginPro 2020bの体験版をインストールすることで、Correlation Plotアプリを試すことができます。体験版では、OriginProを21日間無料で評価できます。

Correlation Plotアプリでは、グラフをプレビューしながら作図できます。 また、結果のグラフは、[作図の詳細]または[色スケール制御]ダイアログで微調整できます。

以下の相関行列ヒートマップはすべて、Correlation Plotアプリを使用して作図されたものです。これらのグラフは、ラーニングセンター([ヘルプ]:[ラーニングセンター]、またはF11キーを押す)で「correlation」と検索するとご覧になることができます。各グラフには、サンプルデータセットと作図するための簡単な手順書が付属しています。

Method: Color
Layout: Lower Triangular Matrix
Label: Significant Mark
Significant Level: 0.05 0.01 0.001
Method: Circle
Layout: Full
Label: Insignificant Mark
Significant Level: 0.05
Method: Mixed
Correlation Values in: Lower Triangular
Upper Triangular: Ellipse
Label: Insignificant Mark
Significant Level: 0.05

ご精読ありがとうございました。OriginPro 2020bで簡単に作成できる相関行列ヒートマップが、多変量データを日常的に使用している方のお役に立てば幸いです。

2 Comments on “Easy Correlation Plots in Origin 2020b”

  1. Hi, I download the OriginPro 2020 learning version, but I can’t download the Correlation Plot App as it says the version does not fit the minimum version requirement. I was wondering whether it is due to the limitation of the student version or my version is not the latest (I just downloaded today)? I look forward to your help. Many thanks!

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