【Excel】 散布図に円を表示させる

Excel
2021.08.20
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この記事で分かること

  • SIN・COS 関数で「きれいな円」の座標データを作る方法
  • その円を散布図として描き、実データを重ねて表示する手順
  • 円が楕円に見えてしまうときの直し方
  • 半径違いの円を複数重ねる方法

散布図で分布を見るとき、「この範囲に収まっていればOK」という目安を円で示したいことがあります。Excel には円を描く機能はありませんが、円周上の座標を計算して散布図にすれば、線として円を描けます。

どんな場面で使うか

  • 測定値が規格の範囲（中心から半径いくつ以内）に入っているかを見せたい
  • 2つの指標の分布に「合格ライン」を円で引きたい
  • 中心からの距離で区分けした資料を作りたい

基本説明

円周上の点は、角度と半径が決まれば計算できます。半径を r、角度を θ とすると、X と Y はそれぞれ SIN(θ) × r と COS(θ) × r で求まります。この座標を並べて散布図にすると、点をつないだ線が円になります。

Excel の SIN・COS はラジアンで角度を受け取るため、度数で考えたい場合は RADIANS 関数でラジアンに直してから渡します。

シートは次のように組みます。

セル 内容
C2 r（ラベル）
D2 30（半径。ここを変えると円の大きさが変わる）
C4 / D4 X / Y（見出し）
B5 以降 連番（1, 2, 3, …）
C5 以降 X座標の数式
D5 以降 Y座標の数式

B列の連番に 20 を掛けて角度（度）にしています。 20度刻みなので 360 ÷ 20 = 18 行で円が1周します。19行目にもう1行足しておくと、始点と同じ座標に戻って線がきれいに閉じます。

円の座標を求める数式

計算結果はこのようになります。半径30なので、値は -30〜30 の範囲に収まります。

計算結果（半径30）

手順

Step 1: 座標の数式を入れる

C5 と D5 に次の数式を入れ、下方向にドラッグコピーします。

X（C5）: =SIN(RADIANS(B5*20))*$D$2
Y（D5）: =COS(RADIANS(B5*20))*$D$2

半径の $D$2 は絶対参照にしておきます。こうしておくと、D2 の数値を書き換えるだけで円の大きさを変えられます。

Step 2: 散布図にする

C列とD列（XとYの値）を選択して、「挿入」タブ →「散布図」→「散布図（平滑線）」を選びます。点をつないだ線が円として描かれます。

散布図を選ぶ

散布図の種類

円が描かれた状態

Step 3: 実データを系列として追加する

この円はあくまで目安線なので、実際に見たいデータを別の系列として重ねます。グラフ上で右クリックして「データの選択」を開きます。

データの選択

「追加」から、重ねたいデータの範囲を X・Y それぞれ指定します。

系列の追加

Step 4: 追加した系列を「点」に変える

このままだと、最初に選んだ「平滑線」の設定が引き継がれて、実データまで線でつながってしまいます。追加した系列を選んだ状態で「グラフの種類の変更」を開きます。

追加した系列を選択した状態

グラフの種類の変更

変更したい系列のグラフ種類だけを「散布図」（マーカーのみ）に変えます。

系列ごとに種類を変える

これで、円の目安線の上に実データが点で表示されます。どの点が範囲の内側／外側にあるかが一目で分かります。

完成イメージ

応用：半径違いの円を重ねる

同じ要領で、別の半径の座標列をもう1組作って系列に追加すれば、同心円を描けます。「A判定は半径10以内、B判定は半径20以内」のような多段階の目安を1枚のグラフで示せます。

半径のセル（$D$2 にあたるもの）を組ごとに分けておくと、あとから基準を変えるのが楽になります。

複数の円を表示した例

よくあるエラー

円が楕円に見える

一番多いつまずきです。 グラフの縦横比と、X軸・Y軸の目盛りの範囲が揃っていないと、正しい座標でも楕円に表示されます。

  • 軸を右クリック →「軸の書式設定」で、X軸とY軸の最小値・最大値を同じ値にする（半径30なら両方 -35〜35 など）
  • そのうえで、グラフエリアの縦と横のサイズを同じにする

数式ではなく見た目の設定の問題なので、座標の値は直さなくて大丈夫です。

線が円にならず、途中でギザギザになる

角度の刻みが粗いと多角形に見えます。20度刻みなら18角形です。なめらかにしたい場合は刻みを小さくします（10度刻みなら36行、5度刻みなら72行）。数式の B5*20 の 20 を変え、行数もそれに合わせて増やします。

円の線が閉じない（1か所だけ開いている）

最終行が始点に戻っていないと、円の一部が欠けます。20度刻みなら、連番を 19まで入れて始点と同じ座標を1つ余分に作ると閉じます。

実データまで線でつながってしまう

Step 4 を飛ばした場合に起きます。系列ごとにグラフの種類を変えられるので、実データ側だけ「散布図（マーカーのみ）」に変更してください。

まとめ

やること ポイント
座標を作る =SIN(RADIANS(連番*20))*半径 と =COS(RADIANS(連番*20))*半径
円として描く 散布図（平滑線）を選ぶ。18行で1周、19行目で閉じる
実データを重ねる 「データの選択」→「追加」で系列を足す
点で表示する 追加した系列だけグラフの種類を「散布図」に変える
円に見えないとき X軸とY軸の範囲を揃え、グラフを正方形にする

半径をセルで持たせておけば、基準が変わっても数値を1つ書き換えるだけで済みます。規格や合格ラインを見せる資料では、そのまま使い回せる形にしておくと便利です。

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サンプルファイル

この記事で作った円のシートを含むサンプルを配布しています。「散布図に円表示」シートを開いて、気になるセルを選び F2（数式の確認）や Ctrl+1（セルの書式設定）で中身を見てみてください。

サンプルをダウンロード（Excel形式）

サンプルの配置は記事の画像と少しずれています。 式の形は同じですが、行の位置が違うので対応を書いておきます。

サンプルシートでの位置
半径 r D4（値は30）
X・Y の見出し C6 / D6
連番と数式 B7〜D25（連番1〜19。18行で1周＋19行目で閉じる）
重ねている実データ E7〜F12
半径違いの内側の円 28行目以降（D28 が半径10）

他の記事のサンプルも同じブックに入っています。内容の一覧は 【Excel】 サンプル公開 にまとめています。

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