ในทางสถิติแผนภูมิภูเขาไฟ เป็น แผนภูมิกระจายชนิดหนึ่งที่ใช้ในการระบุการเปลี่ยนแปลงในชุดข้อมูลขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยข้อมูลซ้ำได้อย่างรวดเร็ว^{[ 1 ] [ 2 ]} โดยจะแสดงค่าความสำคัญเทียบกับการเปลี่ยนแปลงแบบเท่าตัวบนแกน y และแกน x ตามลำดับ แผนภูมิเหล่านี้พบได้บ่อยขึ้นใน การทดลอง ทางโอไม ซ์ เช่นจีโนมิกส์โปรตีโอมิกส์และเมตาโบโลมิกส์ซึ่งมักจะมีรายการจุดข้อมูลซ้ำหลายพันจุดระหว่างสองสภาวะ และต้องการระบุการเปลี่ยนแปลงที่มีความหมายมากที่สุดได้อย่างรวดเร็ว แผนภูมิภูเขาไฟรวมการวัดค่าความสำคัญทางสถิติจากการทดสอบทางสถิติ (เช่นค่า pจาก แบบจำลอง ANOVA ) เข้ากับขนาดของการเปลี่ยนแปลง ทำให้สามารถระบุจุดข้อมูล (ยีน ฯลฯ) ที่แสดงการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ซึ่งมีความสำคัญทางสถิติ ได้ อย่าง รวดเร็วด้วยสายตา

แผนภูมิภูเขาไฟ (Volcano plot) เป็นเครื่องมือแสดงภาพข้อมูลขั้นสูงที่ใช้ในการวิเคราะห์ทางสถิติและจีโนมิกส์ เพื่อแสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของการเปลี่ยนแปลงและความสำคัญทางสถิติ แผนภูมินี้สร้างขึ้นโดยการพล็อตค่าลอการิทึมลบ (ฐาน 10) ของค่า p บนแกน y เพื่อให้แน่ใจว่าจุดข้อมูลที่มีค่า p ต่ำกว่า ซึ่งบ่งชี้ถึงความสำคัญทางสถิติที่สูงกว่า จะอยู่ด้านบนของแผนภูมิ แกน x แสดงถึงลอการิทึมของการเปลี่ยนแปลงแบบเท่าตัว (fold change) ระหว่างสองสภาวะ ทำให้สามารถแสดงการเปลี่ยนแปลงทั้งที่เพิ่มขึ้นและลดลงได้อย่างสมมาตรเมื่อเทียบกับจุดศูนย์กลาง การแปลงนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าค่าเบี่ยงเบนที่เท่ากันในทิศทางใดทิศทางหนึ่งจะอยู่ห่างจากจุดกำเนิดเท่ากัน ทำให้ตีความได้ง่ายและเข้าใจง่าย

โดยพื้นฐานแล้ว กราฟนี้เน้นให้เห็นสองส่วนสำคัญที่น่าสนใจ ได้แก่ จุดข้อมูลที่อยู่บริเวณขอบบนของกราฟและมีการเบี่ยงเบนไปทางซ้ายหรือขวาอย่างมีนัยสำคัญ จุดเหล่านี้สอดคล้องกับตัวแปรที่แสดงการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก (ขนาดของผลกระทบ) และความสำคัญทางสถิติที่โดดเด่น ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการตรวจสอบเพิ่มเติมในการวิเคราะห์ความแตกต่าง ดังนั้น กราฟภูเขาไฟจึงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการระบุตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่สำคัญ ยีนที่แสดงออกแตกต่างกัน หรือเอนทิตีสำคัญอื่นๆ ภายในชุดข้อมูลที่ซับซ้อน

สามารถเพิ่มข้อมูลเพิ่มเติมได้โดยการระบายสีจุดตามมิติข้อมูลที่สาม (เช่น ความเข้มของสัญญาณ) แต่ไม่ได้นำมาใช้อย่างสม่ำเสมอ แผนภูมิภูเขาไฟยังใช้เพื่อแสดง เกณฑ์การเลือกยีนของ การวิเคราะห์ความสำคัญของไมโครอาร์เรย์ (SAM) ในรูปแบบกราฟิก ซึ่งเป็นตัวอย่างของ การทำให้ เป็นระเบียบ^{[ 3 ]}

แนวคิดของแผนภูมิภูเขาไฟสามารถขยายไปสู่การใช้งานอื่นๆ ได้ โดยที่แกน xเกี่ยวข้องกับการวัดความแรงของสัญญาณทางสถิติ และแกน yเกี่ยวข้องกับการวัดนัยสำคัญทางสถิติของสัญญาณ ตัวอย่างเช่น ใน การศึกษา กรณีควบคุมความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม เช่นการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนมจุดในแผนภูมิภูเขาไฟแสดงถึงโพลีมอร์ฟิซึมของนิวคลีโอไทด์ เดี่ยว ค่า x ของจุดนั้นอาจเป็นลอการิทึมของอัตราส่วนความน่าจะเป็นและค่า y ของจุดนั้นอาจเป็น -log ของค่า pจากการทดสอบไคสแควร์ หรือ สถิติการทดสอบไคสแควร์^{[ 4 ]}

กราฟภูเขาไฟแสดงลักษณะเป็นรูปทรงสองแขนชี้ขึ้น เนื่องจากแกน x ซึ่งก็คือค่าการเปลี่ยนแปลงแบบลอการิทึมเท่า มักมีการกระจายแบบปกติในขณะที่แกน y ซึ่งก็คือค่า p แบบลอการิทึมมีแนวโน้มที่จะแสดงนัยสำคัญมากขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงที่เบี่ยงเบนจากศูนย์มากขึ้น ความหนาแน่นของการกระจายแบบปกติมีรูปแบบดังนี้

${\displaystyle y=e^{-x^{2}}}$.

ดังนั้น ${\displaystyle \ln }$ ของสิ่งนั้นคือ

${\displaystyle \ln(y)=-x^{2}}$

และด้านลบ ${\displaystyle \ln }$ เป็น

${\displaystyle -\ln(y)=x^{2}}$

ซึ่งเป็นพาราโบลาที่มีแขนยื่นขึ้นไปทางด้านขวาและด้านซ้าย ขอบบนของข้อมูลเป็นพาราโบลาหนึ่ง และขอบล่างเป็นพาราโบลาอีกอันหนึ่ง

• เอกสารของ NCI ที่อธิบายวิธีการทางสถิติในการวิเคราะห์ไมโครอาร์เรย์ รวมถึงแผนภูมิภูเขาไฟ (volcano plot)
• คำอธิบายเกี่ยวกับแผนภูมิภูเขาไฟที่ MathWorks