Столбчатая диаграмма

Тип диаграммы

Пример сгруппированной (кластеризованной) столбчатой ​​диаграммы с горизонтальными полосами.

Столбчатая диаграмма или столбчатая диаграмма — это диаграмма или график, представляющие категориальные данные с помощью прямоугольных столбцов с высотой или длиной, пропорциональной значениям, которые они представляют. Столбцы могут быть нанесены вертикально или горизонтально. Вертикальную столбчатую диаграмму иногда называют столбчатой ​​диаграммой .

Столбчатая диаграмма показывает сравнения между дискретными категориями . Одна ось диаграммы показывает конкретные сравниваемые категории, а другая ось представляет измеренное значение. Некоторые столбчатые диаграммы представляют столбцы, сгруппированные в группы по более чем одному, показывая значения более чем одной измеряемой переменной.

История

Многие источники считают, что Уильям Плейфер (1759-1824) изобрел столбчатую диаграмму, а график «Экспорт и импорт Шотландии в разные части и из разных частей за один год с Рождества 1780 по Рождество 1781» из его «Коммерческого и политического атласа» был первой столбчатой ​​диаграммой в истории. Диаграммы скорости постоянно ускоряющегося объекта во времени, опубликованные в «Широте форм» (приписываемой Якобусу де Санкто Мартино или, возможно, Николь Орем ) ^[1] примерно за 300 лет до этого, можно интерпретировать как «протостолбиковые диаграммы». ^{[2] [3]}

Использование

Столбчатые диаграммы/диаграммы обеспечивают визуальное представление категориальных данных. ^[4] Категориальные данные представляют собой группировку данных в дискретные группы, такие как месяцы года, возрастная группа, размеры обуви и животные. Эти категории обычно являются качественными. В столбчатой ​​(вертикальной) столбчатой ​​диаграмме категории отображаются вдоль горизонтальной оси, а высота столбца соответствует значению каждой категории.

Столбчатые диаграммы имеют дискретную область категорий и обычно масштабируются так, чтобы все данные могли поместиться на диаграмме. Когда нет естественного порядка сравниваемых категорий, столбцы на диаграмме могут быть расположены в любом порядке. Столбчатые диаграммы, расположенные от наибольшего к наименьшему уровню, называются диаграммами Парето.

Сгруппированные (кластеризованные) и сложенные

Столбчатые диаграммы также можно использовать для более сложных сравнений данных с группированными (или «кластеризованными») столбчатыми диаграммами и штабелированными столбчатыми диаграммами. ^[4]

В сгруппированных (кластеризованных) столбчатых диаграммах для каждой категориальной группы есть два или более столбцов с цветовой кодировкой, представляющих определенную группировку. Например, владелец бизнеса с двумя магазинами может создать сгруппированную столбчатую диаграмму с разноцветными столбцами, представляющими каждый магазин: горизонтальная ось будет показывать месяцы года, а вертикальная ось будет показывать доход.

В качестве альтернативы, диаграммы с накоплением столбцов (также известные как составные столбчатые диаграммы ) складывают столбцы друг на друга так, что высота результирующего стека показывает объединенный результат. В отличие от групповой столбчатой ​​диаграммы, где каждый фактор отображается рядом с другим, каждый со своим столбцом, диаграмма с накоплением столбцов отображает несколько точек данных, сложенных в одну строку или столбец. Это может, например, принимать форму столбцов одинаковой высоты, отображающих временной ряд с внутренними сложенными цветами, указывающими процентное участие подтипа данных. Другим примером может быть временной ряд, отображающий общие числа, с внутренними цветами, указывающими участие в общем количестве по подтипам. Диаграммы с накоплением столбцов не подходят для наборов данных, имеющих как положительные, так и отрицательные значения.

Сгруппированные столбчатые диаграммы обычно представляют информацию в том же порядке в каждой группировке. Сложенные столбчатые диаграммы представляют информацию в той же последовательности на каждом столбце.

Переменная ширина (variwide)

Пример: столбчатая диаграмма переменной ширины, отображающая:
* численность населения стран (по оси x ),
* выбросы CO2 на душу населения в 1990–2018 гг. (по оси y ) и
* общие выбросы для этой страны (площадь прямоугольника = произведение x*yдлин сторон)

Столбчатые диаграммы переменной ширины, иногда сокращенно variwide (bar) charts, представляют собой столбчатые диаграммы, имеющие полосы с неравномерной шириной. Обычно:

• Столбцы представляют величины с соответствующими прямоугольниками площадей A , которые являются соответствующими арифметическими произведениями связанных пар

— величины по вертикальной оси ( A/X ) и

— величины по горизонтальной оси ( X ).

• Арифметически площадь каждого бруска (прямоугольника) определяется произведением длин сторон:

(A/X)*X= Площадь A для каждого стержня

Роли вертикальной и горизонтальной осей можно менять местами в зависимости от желаемого применения.

Примеры столбчатых диаграмм переменной ширины приведены на Wikimedia Commons.

Преимущества

1. Легко читать и интерпретировать: столбчатые диаграммы легко читать и интерпретировать даже людям без опыта в статистике или визуализации данных. Столбчатые диаграммы позволяют легко сравнивать значения и видеть тенденции, что делает их полезным инструментом для передачи информации широкому кругу аудиторий.
2. Может обрабатывать большие объемы данных: Столбчатые диаграммы могут обрабатывать большие объемы данных и при этом обеспечивать четкое представление информации. Столбцы можно сделать узкими или широкими, чтобы вместить большое количество категорий или точек данных, а использование цвета или узоров может облегчить их различение.
3. Настраиваемость: столбчатые диаграммы можно настраивать в соответствии с потребностями пользователя. Например, цвет, ширина и высота столбцов могут быть скорректированы, чтобы сделать диаграмму более визуально привлекательной, а также можно добавлять метки и аннотации для предоставления дополнительной информации.
4. Полезно для сравнения значений: Столбчатые диаграммы особенно полезны для сравнения значений между категориями или точками данных. Они позволяют быстро идентифицировать различия и сходства, что позволяет легко делать выводы и принимать решения. ^{[5] [6]}

Ограничения

1. Ограниченное использование для непрерывных данных: столбчатые диаграммы бесполезны для отображения непрерывных данных, таких как температура или время. Для непрерывных данных более подходящим может быть линейный график или диаграмма рассеяния. Столбчатые диаграммы непрерывных данных с планками погрешностей иногда называют динамитными диаграммами. ^{[7] [8]}
2. Ограниченное использование для небольших размеров выборки: столбчатые диаграммы могут быть бесполезны для отображения небольших размеров выборки, поскольку столбцы могут неточно представлять данные. В таких случаях гистограмма или диаграмма ящиков могут быть более подходящими.
3. Могут вводить в заблуждение: Столбчатые диаграммы могут вводить в заблуждение, если масштаб не подходит или данные представлены таким образом, чтобы ввести зрителя в заблуждение. Например, если ось Y усечена, различия между столбцами могут казаться больше, чем они есть на самом деле.
4. Ограниченные возможности для многомерных данных: столбчатые диаграммы могут отображать только одну или две переменные одновременно, что делает их менее полезными для отображения многомерных данных. В таких случаях более подходящими могут быть диаграмма рассеяния или тепловая карта. ^{[5] [6]}

Смотрите также

• Визуализация данных и информации
• Улучшенный формат метафайла для использования в офисных пакетах, таких как MS PowerPoint
• Гистограмма , аналогичный вид - для непрерывных данных
• Вводящий в заблуждение график
• Индикатор выполнения
• Чтобы включить столбчатые диаграммы в Википедию, см. Расширение: EasyTimeline.

Ссылки

1. Клэгетт, Маршалл (1968), Николь Орем и средневековая геометрия качеств и движений , Мэдисон: Univ. of Wisconsin Press, стр. 85–99, ISBN 0-299-04880-2
2. Бенигер, Джеймс Р .; Робин, Дороти Л. (1978), «Количественная графика в статистике: краткая история», The American Statistician , 32 (1), Taylor & Francis, Ltd.: 1–11, doi : 10.1080/00031305.1978.10479235, JSTOR  2683467
3. Дер, Джефф; Эверитт, Брайан С. (2014). Справочник по статистической графике с использованием SAS ODS. Chapman and Hall - CRC. ISBN 978-1-584-88784-3.
4. Келли, WM; Доннелли, RA (2009) Огромная книга статистических задач . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Alpha Books ISBN 1592578659 
5. Reid, Nathalie (12.01.2018). «Визуализация данных: руководство по визуальному повествованию для библиотек». Журнал медицинской библиотечной ассоциации . 106 (1): 135. doi :10.5195/jmla.2018.346. ISSN  1558-9439. PMC 5764581 . 
6. Healy, Kieran Joseph (2019). Визуализация данных: практическое введение. Принстон, Нью-Джерси. ISBN 978-0-691-18161-5. OCLC  1032356534.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
7. Ридель, Нико; Шульц, Роберт; Казезян, Вартан; Вайсгербер, Трейси (2022-03-15). Замена столбчатых диаграмм непрерывных данных более информативной графикой: добиваемся ли мы прогресса? (Отчет). Научная коммуникация и образование. doi :10.1101/2022.03.14.484206.
8. Доггетт, Томас Дж.; Уэй, Коннор (08.01.2024). «Динамитные графики в хирургических исследованиях за 10 лет: метаисследование с использованием анализа машинного обучения». Postgraduate Medical Journal . doi : 10.1093/postmj/qgad134. ISSN  0032-5473.

Внешние ссылки

• Графики в Curlie (каталог графического программного обеспечения и онлайн-инструментов; многие из них могут работать с гистограммами)