stringtranslate.com

Круговая диаграмма

Круговая диаграмма численности носителей английского языка

Круговая диаграмма (или круговая диаграмма ) представляет собой круговой статистический график , разделенный на фрагменты для иллюстрации числовых пропорций. На круговой диаграмме длина дуги каждого среза (и, следовательно, его центральный угол и площадь ) пропорциональна величине, которую он представляет. Хотя он назван в честь своего сходства с разрезанным пирогом , существуют разные варианты его подачи. Самая ранняя известная круговая диаграмма обычно приписывается Статистическому Бревиарию Уильяма Плейфэра 1801 года. [1] [2]

Круговые диаграммы очень широко используются в деловом мире и средствах массовой информации. [3] Однако их критиковали, [4] и многие эксперты рекомендуют избегать их, [5] [6] [7] [8] поскольку исследования показали, что трудно сравнивать различные разделы данной круговой диаграммы, или для сравнения данных на разных круговых диаграммах. Круговые диаграммы в большинстве случаев можно заменить другими графиками, такими как гистограмма , ящичная диаграмма , точечная диаграмма и т. д.

История

Самая ранняя известная круговая диаграмма обычно приписывается Статистическому Бревиарию Уильяма Плейфэра 1801 года, в котором используются два таких графика. [1] [2] [9] Playfair представил иллюстрацию, содержащую серию круговых диаграмм. На одной из этих диаграмм были изображены пропорции Турецкой империи , расположенной в Азии , Европе и Африке до 1789 года. Поначалу это изобретение не получило широкого распространения. [1]

В Playfair считали, что круговым диаграммам необходимо третье измерение, чтобы добавить дополнительную информацию. [10]

Флоренс Найтингейл, возможно, не изобрела круговую диаграмму, но она адаптировала ее, чтобы сделать ее более читабельной, что способствовало ее широкому использованию до сих пор. Действительно, Найтингейл изменил конфигурацию круговой диаграммы, сделав переменной длину клиньев вместо их ширины. Тогда график напоминал петушиный гребешок. [11] Позже предполагалось, что она создала его из-за неясности и непрактичности творения Playfair. [12] Диаграмма полярной области Найтингейл , [13] : 107  или иногда диаграмма розы Найтингейл , эквивалентная современной круговой гистограмме , для иллюстрации сезонных источников смертности пациентов в военном полевом госпитале, которым она руководила, была опубликована в «Заметках о вопросах, влияющих на Управление здравоохранения, эффективности и больниц британской армии и отправлено королеве Виктории в 1858 году. По словам историка Хью Смолла, «она, возможно, была первой, кто использовал [круговые диаграммы] для убеждения людей в необходимости перемен». [11]

Французский инженер Шарль Жозеф Минар также использовал круговые диаграммы в 1858 году. На его карте 1858 года круговые диаграммы изображали скот, отправленный со всей Франции для потребления в Париже .

Ранние типы круговых диаграмм XIX века.
  • Круговые диаграммы из «Статистического бревиария» Уильяма Плейфэра, 1801 г.
    Круговые диаграммы из «Статистического бревиария» Уильяма Плейфэра, 1801 г.
  • Одна из первых круговых диаграмм, 1801 год.
    Одна из первых круговых диаграмм, 1801 год.
  • Карта Минара, 1858 г.
    Карта Минара, 1858 г.
  • Полярная карта Флоренс Найтингейл, 1858 г.
    Полярная карта Флоренс Найтингейл , 1858 год.

Варианты и подобные диаграммы

3D-круговая диаграмма и перспективный пирог

Круговая 3D-диаграмма или круговая диаграмма в перспективе используется для придания диаграмме трехмерного вида. Третье измерение, часто используемое по эстетическим соображениям, не улучшает считывание данных; напротив, эти сюжеты трудно интерпретировать из-за искаженного эффекта перспективы , связанного с третьим измерением. Использование лишних измерений, не используемых для отображения интересующих данных, не рекомендуется для диаграмм в целом, а не только для круговых диаграмм. [7] [14]

Кольцевая диаграмма

Информация о данных в виде отверстия в центре кольцевой диаграммы

Кольцевая диаграмма (также пишется как пончик) — это вариант круговой диаграммы с пустым центром, позволяющий включать дополнительную информацию о данных в целом. [15] [16] Кольцевые диаграммы похожи на круговые диаграммы тем, что их цель — проиллюстрировать пропорции. [ нужна цитация ] Этот тип круговой диаграммы может поддерживать несколько статистических данных одновременно и обеспечивает лучшее соотношение интенсивности данных по сравнению со стандартными круговыми диаграммами. [16] Он не обязательно должен содержать информацию в центре.

Взорванная круговая диаграмма

Развернутая круговая диаграмма для примера данных (см. ниже) с изображением крупнейшей партийной группы.

Диаграмма, в которой один или несколько секторов отделены от остальной части диска, называется развернутой круговой диаграммой . Этот эффект используется либо для выделения сектора, либо для выделения более мелких сегментов диаграммы с небольшими пропорциями.

Диаграмма полярной области

« Диаграмма причин смертности в армии на Востоке » Флоренс Найтингейл.
Как и обычные круговые диаграммы, круговая диаграмма с переменным радиусом имеет секторы, площади которых представляют общие количества в соответствующих категориях/группах. Однако здесь каждый радиус представляет собой количество этого количества на единицу в этой категории. В этом примере площадь каждого клина представляет собой общие выбросы CO 2 всех людей в этой категории, а каждый радиус представляет выбросы на человека в этой категории.

Диаграмма полярных площадей похожа на обычную круговую диаграмму, за исключением того, что сектора имеют равные углы и отличаются скорее тем, насколько далеко каждый сектор простирается от центра круга. Диаграмма полярной области используется для построения циклических явлений (например, количества смертей по месяцам). Например, если необходимо отобразить количество смертей за каждый месяц в течение года, то будет 12 секторов (по одному в месяц) с одинаковым углом 30 градусов каждый. Радиус каждого сектора будет пропорционален квадратному корню из уровня смертности за месяц, поэтому площадь сектора представляет уровень смертности за месяц. Если уровень смертности в каждом месяце подразделить по причине смерти, можно провести несколько сравнений на одной диаграмме, как это видно на диаграмме полярных зон, разработанной Флоренс Найтингейл .

Первое известное использование диаграмм полярных площадей было сделано Андре-Мишелем Герри , которые он назвал courbes circulaires (круговые кривые), в статье 1829 года, показывающей сезонные и ежедневные изменения направления ветра в течение года, а также рождаемость и смертность по часам дня. [17] Леон Лаланн позже использовал полярную диаграмму, чтобы показать частоту направлений ветра вокруг точек компаса в 1843 году. Роза ветров до сих пор используется метеорологами . Найтингейл опубликовала свою розовую диаграмму в 1858 году. Хотя название «фатох» стало ассоциироваться с этим типом диаграмм, Найтингейл первоначально использовала этот термин для обозначения публикации, в которой эта диаграмма впервые появилась, — привлекающей внимание книги диаграмм и диаграмм. таблицы, а не диаграммы этого конкретного типа. [18]

Кольцевая диаграмма, диаграмма солнечных лучей и многоуровневая круговая диаграмма

Многоуровневая круговая диаграмма, показывающая использование диска в файловой системе Linux .

Кольцевая диаграмма, также известная как диаграмма солнечных лучей или многоуровневая круговая диаграмма, используется для визуализации иерархических данных, изображаемых концентрическими кругами. [19] Круг в центре представляет корневой узел, при этом иерархия движется наружу от центра. Сегмент внутреннего круга имеет иерархическую связь с теми сегментами внешнего круга, которые лежат в пределах угловой развертки родительского сегмента. [20]

Шпионская диаграмма

Обзорная диаграмма, сравнивающая количество учащихся и расходы на учащихся в четырех разных школах.

Вариантом карты полярных зон является шпионская карта, разработанная Дрором Фейтельсоном. [21] В проекте обычная круговая диаграмма накладывается на модифицированную диаграмму полярных зон, что позволяет сравнивать два набора связанных данных. Базовая круговая диаграмма представляет первый набор данных обычным способом с разными размерами срезов. Второй набор представлен наложенной диаграммой полярных площадей, в которой используются те же углы, что и в основании, и корректируются радиусы в соответствии с данными. Например, базовая круговая диаграмма может показать распределение возрастных и гендерных групп населения и наложить их представленность среди дорожно-транспортных происшествий. Возрастные и гендерные группы, которые особенно подвержены несчастным случаям, выделяются в виде срезов, выходящих за рамки исходной круговой диаграммы.

Квадратная диаграмма/Вафельная диаграмма

Квадратная круговая диаграмма (вафельная диаграмма), показывающая, что меньшие проценты легче отображать, чем на круговых диаграммах. В сетке 10х10 каждая ячейка представляет 1%.

Квадратные диаграммы, также называемые вафельными диаграммами, представляют собой разновидность круговых диаграмм, в которых вместо кругов для обозначения процентов используются квадраты. Подобно обычным круговым диаграммам, квадратные круговые диаграммы берут каждый процент из 100%. Часто они представляют собой сетки 10 на 10, где каждая ячейка представляет 1%. Несмотря на название, вместо квадратов можно использовать круги, пиктограммы (например, людей) и другие фигуры. Одним из основных преимуществ квадратных диаграмм является то, что можно легко отобразить меньшие проценты, которые трудно увидеть на традиционных круговых диаграммах. [22]

Пример

Круговая диаграмма для примера данных

Следующий пример диаграммы основан на предварительных результатах выборов в Европейский парламент в 2004 году . В таблице указано количество мест, выделенных каждой партийной группе, а также полученный процент от общего числа мест, которые каждая из них составляет. Значения в последнем столбце — производный центральный угол каждого сектора — определяются путем принятия этого процента за 360.

*Из-за округления эти суммы не составляют в сумме 100 и 360.

Размер каждого центрального угла пропорционален размеру соответствующего количества мест, в данном случае количества мест. Поскольку сумма центральных углов должна составлять 360°, центральный угол для величины, составляющей долю Q от общей суммы, равен 360 Q градусов. В примере центральный угол для самой большой группы (Европейская народная партия (ЕНП)) составляет 135,7°, поскольку 0,377 умножить на 360, округлив до одного десятичного знака, равно 135,7.

Использование и эффективность

Трехмерная круговая диаграмма, показывающая процентное содержание компонентов атмосферного воздуха

Недостаток круговых диаграмм заключается в том, что они не могут отображать более нескольких значений, не отделяя визуальное кодирование («срезы») от данных, которые они представляют (обычно проценты). Когда срезы становятся слишком маленькими, круговые диаграммы вынуждены полагаться на цвета, текстуры или стрелки, чтобы читатель мог их понять. Это делает их непригодными для использования с большими объемами данных. Круговые диаграммы также занимают больше места на странице по сравнению с более гибкими гистограммами, которым не нужны отдельные легенды и которые могут одновременно отображать другие значения, такие как средние или целевые значения. [7]

Статистики обычно считают круговые диаграммы плохим методом отображения информации, и они редко встречаются в научной литературе. Одна из причин заключается в том, что сравнивать размеры элементов на диаграмме сложнее, когда вместо длины используется площадь и когда разные элементы отображаются в виде разных фигур. [23]

Три набора процентных значений, представленных как в виде круговых, так и в виде гистограмм. Сравнивать данные на гистограммах, как правило, проще.

Далее, в исследованиях, проведенных в AT&T Bell Laboratories , было показано, что сравнение по углу было менее точным, чем сравнение по длине. Большинству испытуемых трудно упорядочить кусочки на круговой диаграмме по размеру; когда используется эквивалентная гистограмма, сравнение становится намного проще. [24] Аналогично, сравнивать наборы данных проще с помощью гистограммы. Однако если цель состоит в том, чтобы сравнить данную категорию (кусок пирога) с общим количеством (весь круг) на одной диаграмме, а кратное значение близко к 25 или 50 процентам, тогда круговая диаграмма часто может быть более эффективной. чем гистограмма. [25] [26]

Пример круговой диаграммы с 18 значениями, в которой некоторые цвета повторяются.

На круговой диаграмме с множеством разделов несколько значений могут быть представлены одинаковыми или похожими цветами, что затрудняет интерпретацию.

Пример круговой диаграммы в форме пончика, показывающей рекорды ударов и пробегов индийских игроков в крикет в тестовых матчах в 2019 году.

В нескольких исследованиях, представленных на Европейской конференции по визуализации , была проанализирована относительная точность нескольких форматов круговых диаграмм. максимально точное чтение. [29]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Спенс (2005)
  2. ^ аб Тафте, с. 44
  3. ^ Кливленд, с. 262
  4. ^ Уилкинсон, с. 23.
  5. ^ Тафте, с. 178.
  6. ^ ван Белль, с. 160–162.
  7. ^ abc Стивен Фью. «Сохраните пироги на десерт», август 2007 г., дата обращения 2 февраля 2010 г.
  8. ^ Стив Фентон «Круговые диаграммы плохие»
  9. ^ «Вехи в истории тематической картографии, статистической графики и визуализации данных». www.datavis.ca .
  10. ^ Пальский, с. 144–145
  11. ^ аб Гринбаум, Хилари; Рубинштейн, Дана (20 апреля 2012 г.). «Кто сделал эту круговую диаграмму?». Нью-Йорк Таймс .
  12. ^ Статья Дэйва об этой информации о QI.
  13. ^ Коэн, И. Бернард (март 1984 г.). "Флоренс Найтингейл". Научный американец . 250 (3): 128–137. Бибкод : 1984SciAm.250c.128C. doi : 10.1038/scientificamerican0384-128. ПМИД  6367033.(альтернативная нумерация страниц в зависимости от страны продажи: 98–107, библиография на стр. 114) онлайн-статья – см. ссылку на документы слева.
  14. ^ Гуд и Хардин, глава 8.
  15. ^ Харрис, Роберт Л. (1999). Информационная графика: обширный иллюстрированный справочник (изд. [Начдр.]). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 143. ИСБН 9780195135329.
  16. ^ ab Data Design Юргена Кай-Уве Брока на iBooks . Проверено 10 июня 2017 г. {{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )
  17. ^ Дружелюбный, с. 509
  18. ^ "Статистические диаграммы Флоренс Найтингейл" . Проверено 22 ноября 2010 г.
  19. ^ «Многоуровневые круговые диаграммы». www.neoformix.com .
  20. ^ Уэббер Ричард, Герберт Рик, Цзянбк Вел. «Методы заполнения пространства при визуализации результатов компьютерных экономических моделей»
  21. ^ «Фейтельсон, Дрор (2003) Сравнение разделов со шпионскими диаграммами» (PDF) . 2003 . Проверено 31 августа 2010 г.
  22. ^ Аб Косара, Роберт; Скау, Дрю (2016). «Ошибка суждения в вариантах круговой диаграммы». ЕвроВис .
  23. ↑ Кригер, Джон (28 августа 2007 г.). «Перцептивное масштабирование символов карты». Makingmaps.net . Проверено 3 мая 2015 г.
  24. ^ Кливленд, с. 86–87
  25. ^ Симкин Д. и Хасти Р. (1987). Анализ обработки информации восприятия графа. Журнал Американской статистической ассоциации, 82 (398), 454. doi : 10.2307/2289447. Косара, Роберт (13 апреля 2011 г.). «В защиту круговых диаграмм» . Проверено 13 апреля 2011 г.
  26. ^ Спенс, Ян; Левандовски, Стефан (1 января 1991 г.). «Отображение пропорций и процентов». Прикладная когнитивная психология . 5 (1): 61–77. дои : 10.1002/acp.2350050106.
  27. ^ «Иллюстрированный обзор результатов исследования круговой диаграммы» . нетерпеливые глаза . 28 июня 2016 г. Проверено 28 ноября 2016 г.
  28. ^ Скау, Дрю; Косара, Роберт (2016). «Дуги, углы или площади: индивидуальное кодирование данных в круговых и кольцевых диаграммах». ЕвроВис .
  29. ^ «Повторный анализ исследования (квадратных) круговых диаграмм 2009 года» . нетерпеливые глаза . 11 июля 2016 г. Проверено 28 ноября 2016 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с круговыми диаграммами .