目次(まとめ)

◾️ cor関数を使って相関係数を計算する

◾️ 計算された相関係数の数値情報をヒートマップとして表示する

◾️ 参考文献


こんにちは、みっちゃんです。

今回の記事では、データ間の相関係数を計算して、その結果をヒートマップのように図示する方法を紹介します。

cor関数を使って相関係数を計算する

ここでは、例として、Rにあらかじめ準備されているデータセットである "mtcars" を使います。

このデータは、さまざまな車を "行" にして、さまざまな車の性能を "列" にしたデータになっています。

> head(mtcars)
                   mpg cyl disp  hp drat    wt  qsec vs am gear carb
Mazda RX4         21.0   6  160 110 3.90 2.620 16.46  0  1    4    4
Mazda RX4 Wag     21.0   6  160 110 3.90 2.875 17.02  0  1    4    4
Datsun 710        22.8   4  108  93 3.85 2.320 18.61  1  1    4    1
Hornet 4 Drive    21.4   6  258 110 3.08 3.215 19.44  1  0    3    1
Hornet Sportabout 18.7   8  360 175 3.15 3.440 17.02  0  0    3    2
Valiant           18.1   6  225 105 2.76 3.460 20.22  1  0    3    1

以前の記事で紹介したように、"列" になっている車の性能について相関係数を計算するためには、以下のように実行します。"method" は、"pearson"、"kendall"、"spearman" の中から選ぶことができます。

> corr <-  cor(mtcars, method = "pearson")
> head(corr)
            mpg        cyl       disp         hp       drat         wt
mpg   1.0000000 -0.8521620 -0.8475514 -0.7761684  0.6811719 -0.8676594
cyl  -0.8521620  1.0000000  0.9020329  0.8324475 -0.6999381  0.7824958
disp -0.8475514  0.9020329  1.0000000  0.7909486 -0.7102139  0.8879799
hp   -0.7761684  0.8324475  0.7909486  1.0000000 -0.4487591  0.6587479
drat  0.6811719 -0.6999381 -0.7102139 -0.4487591  1.0000000 -0.7124406
wt   -0.8676594  0.7824958  0.8879799  0.6587479 -0.7124406  1.0000000
            qsec         vs         am       gear       carb
mpg   0.41868403  0.6640389  0.5998324  0.4802848 -0.5509251
cyl  -0.59124207 -0.8108118 -0.5226070 -0.4926866  0.5269883
disp -0.43369788 -0.7104159 -0.5912270 -0.5555692  0.3949769
hp   -0.70822339 -0.7230967 -0.2432043 -0.1257043  0.7498125
drat  0.09120476  0.4402785  0.7127111  0.6996101 -0.0907898
wt   -0.17471588 -0.5549157 -0.6924953 -0.5832870  0.4276059

計算された相関係数の数値情報をヒートマップとして表示する

上で取得した相関係数の数値情報を図示するためには、"corrplot" パッケージを使うのが便利です。

以下のように、パッケージをインストールして、使える状態にします。

> install.packages("corrplot")
> library(correplot)

図示するための一番簡単な方法は以下のように実行します。"tl.col" は、テキストラベルの色の指定です。

> corrplot(corr, tl.col="black")

デフォルトでは、図示するための手法 "method" を "circle" とした場合の結果が表示されていて、丸の大きさと色で、相関係数の値を示しています。

また、他の手法を使った場合には、以下のような結果となります。

左上から、"method" を "square", "ellipse", "number", "shade", "color", "pie" としたときの結果


また、デフォルトの色を変更したい場合には、以下のようなパレットを好きな色で準備すれば、使用することができます。

> col <- colorRampPalette(c("white", "red"))

この場合には、小さい値が "white"、大きい値が "red" になるような色使いになります。

このパレットを使用するためには、以下のように実行します。"col(20)" とは、パレットで指定した色を "20" 分割するという意味です。

> corrplot(corr, tl.col="black", col = col(20))

また、デフォルトの表示では、対称行列になっているので、以下のように指定することで、半分だけを表示するようにすることもできます。

> corrplot(corr, tl.col="black", col = col(20), type = "upper")

"upper" の代わりに、"lower" を指定すれば、逆側のみを表示することができます。

参考記事