データサイエンティスト検定™ リテラシーレベル|指数関数・対数関数と片対数・両対数グラフの読み方


3. 両対数グラフとは何か

定義

両対数グラフとは、

y と x が累乗関数(べき乗)の関係にあるときに
その関係を直線として表現するためのグラフ

です。

数式では、y=B×xay = B \times x^ay=B×xa

の形で表されます。


通常のグラフと両対数グラフの違い

例として、y=100×x2y = 100 \times x^2y=100×x2

を考えます。

  • 通常のグラフでは曲線
  • 両対数グラフでは 直線

として表現されます。


両対数グラフで直線になる理由

両対数グラフでは、

  • 縦軸:log10(y)\log_{10}(y)log10​(y)
  • 横軸:log10(x)\log_{10}(x)log10​(x)

を用います。

元の式の両辺に対数を取ると、log10(y)=log10(B)+alog10(x)\log_{10}(y) = \log_{10}(B) + a \log_{10}(x)log10​(y)=log10​(B)+alog10​(x)

となり、

  • 切片log10(B)\log_{10}(B)log10​(B)
  • 傾き:a

の直線関係になります。


読み取りのポイント

累乗関数y=B×xay = B \times x^ay=B×xa

において、

  • 切片 → 係数 B
  • 傾き → べき指数 a

を表します。

つまり、両対数グラフを見ることで、

「x が何倍になると y が何倍になるか」

が一目で分かります。


4. 片対数・両対数グラフの使い分け

関係式使うグラフ
y=BAxy = B A^xy=BAx片対数グラフ
y=Bxay = B x^ay=Bxa両対数グラフ

これらのグラフは、

  • 変数間の関係を直線化
  • 解釈を容易にする

という目的で用いられます。


5. 実務・試験での注意点

重要な注意点として、

実務や試験問題では、
変数変換されていないグラフで提示されることが多い

という点があります。

そのため、

  • 軸が対数かどうか
  • 数字の増え方(10倍、100倍など)

必ず確認 しましょう。

具体的には、

実際に数値を代入して考える

ことで、片対数・両対数グラフかどうかを見分けやすくなります。


まとめ

  • 指数関数と対数関数は逆の関係
  • 片対数グラフ:指数関数を直線化
  • 両対数グラフ:累乗関数を直線化
  • 切片と傾きに明確な意味がある
  • 軸が対数かどうかを必ず確認する

これらは、

データの増加・減少パターンを正しく理解するための必須知識

であり、
データサイエンティスト検定™ リテラシーレベルでも頻出の重要テーマです。

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