Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с круговой диаграммой .
Круговая диаграмма населения носителей английского языка

Круговая диаграмма (или круг диаграмма ) представляет собой круговой статистический график , который разделен на кусочки , чтобы проиллюстрировать числовую пропорцию. На круговой диаграмме длина дуги каждого среза (и, следовательно, его центральный угол и площадь ) пропорциональна величине, которую он представляет. Хотя он назван из-за сходства с нарезанным пирогом , существуют варианты его подачи. Самая ранняя известная круговая диаграмма, обычно приписывают William Playfair «s Статистической требник 1801 [1] [2]

Круговые диаграммы очень широко используются в мире бизнеса и СМИ. [3] Тем не менее, они подвергались критике, [4] и многие эксперты рекомендуют избегать их [5] [6] [7] [8], поскольку исследования показали, что сложно 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 , прямоугольная диаграмма , точечная диаграмма и т. Д.

История [ править ]

Самая ранняя известная круговая диаграмма, обычно приписывают William Playfair «s Статистической требник 1801, в котором используются два такие графики. [1] [2] [9] Playfair представила иллюстрацию, содержащую серию круговых диаграмм. На одной из этих диаграмм были изображены пропорции Турецкой империи, расположенной в Азии , Европе и Африке до 1789 года. Это изобретение сначала не получило широкого распространения. [1]

Playfair считал, что круговые диаграммы нуждаются в третьем измерении для добавления дополнительной информации. [10]

Было сказано, что Флоренс Найтингейл изобрела круговую диаграмму, хотя на самом деле она просто популяризировала ее, и позже предполагалось, что она создала ее из-за неизвестности создания Playfair. [11]

Французский инженер Шарль Жозеф Минар был одним из первых, кто использовал круговые диаграммы в 1858 году. На его карте 1858 года круговые диаграммы использовались для изображения крупного рогатого скота, отправленного со всей Франции для потребления в Париже .

Ранние типы круговых диаграмм в 19 веке

  • Круговые диаграммы из "Статистического Требника" Уильяма Плейфэра, 1801 г.

  • Одна из круговых диаграмм, 1801 г.

  • Карта Минарда, 1858 г.

  • Полярная карта Флоренс Найтингейл , 1858 г.

Варианты и похожие диаграммы [ править ]

Трехмерная круговая диаграмма и перспективный пирог [ править ]

Трехмерная круговая диаграмма или перспективная круговая диаграмма используется для придания диаграмме трехмерного вида. Третье измерение, которое часто используется по эстетическим соображениям, не улучшает чтение данных; напротив, эти сюжеты трудно интерпретировать из-за искаженного эффекта перспективы, связанного с третьим измерением. Использование излишних измерений, не используемых для отображения интересующих данных, не рекомендуется для диаграмм в целом, а не только для круговых диаграмм. [7] [12]

Пончиковая диаграмма [ править ]

Информация о данных в виде дырки в центре кольцевой диаграммы

Кольцевая диаграмма (также обозначаемая как пончик) - это вариант круговой диаграммы с пустым центром, позволяющим включить дополнительную информацию о данных в целом.[13] [14] Кольцевые диаграммы похожи на круговые в том смысле, что их цель - проиллюстрировать пропорции. [ необходима цитата ] Этот тип кругового графика может поддерживать несколько статистических данных одновременно и обеспечивает лучшее соотношение интенсивности данных по сравнению со стандартными круговыми диаграммами. [14] Необязательно содержать информацию в центре.

Разнесенная круговая диаграмма [ править ]

Разнесенная круговая диаграмма для примера данных (см. Ниже) с разнесенной самой большой партийной группой.

Диаграмма с одним или несколькими секторами, отделенными от остальной части диска, называется разнесенной круговой диаграммой . Этот эффект используется либо для выделения сектора, либо для выделения более мелких сегментов диаграммы с небольшими пропорциями.

Диаграмма полярной области [ править ]

« Схема причин смертности в армии на Востоке » Флоренс Найтингейл.

Диаграмма полярных областей похожа на обычную круговую диаграмму, за исключением того, что секторы имеют равные углы и отличаются скорее тем, насколько далеко каждый сектор простирается от центра круга. Диаграмма полярных областей используется для построения циклических явлений (например, количества смертей по месяцам). Например, если нужно построить подсчет смертей в каждом месяце 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 числа смертей за месяц, поэтому площадь сектора представляет собой количество смертей за месяц. Если количество смертей в каждом месяце разделено по причинам смерти, можно провести несколько сравнений на одной диаграмме, как это видно на диаграмме полярных областей, известной Флоренс Найтингейл .

Первое известное использование диаграмм полярных областей было сделано Андре-Мишелем Герри , которое он назвал Courbes circaires (круговые кривые) в статье 1829 года, показывающей сезонные и суточные изменения направления ветра в течение года, а также количество рождений и смертей по часам дня. [15] Леон Лалан позже использовал полярную диаграмму, чтобы показать частоту направлений ветра вокруг точек компаса в 1843 году. Роза ветров до сих пор используется метеорологами.. Найтингейл опубликовал свою диаграмму роз в 1858 году. Хотя название «coxcomb» стало ассоциироваться с этим типом диаграммы, Найтингейл первоначально использовал этот термин для обозначения публикации, в которой эта диаграмма впервые появилась - привлекающей внимание книги диаграмм и диаграмм. таблицы, а не к этому конкретному типу диаграммы. [16]

Кольцевая диаграмма, диаграмма солнечных лучей и многоуровневая круговая диаграмма [ править ]

Многоуровневая круговая диаграмма, показывающая использование диска в файловой системе Linux
См. Также: Радиальное дерево

Кольцевая диаграмма, также известная как диаграмма солнечных лучей или многоуровневая круговая диаграмма, используется для визуализации иерархических данных, изображенных концентрическими кругами. [17] Круг в центре представляет корневой узел, иерархия которого движется наружу из центра. Сегмент внутреннего круга имеет иерархическое отношение к тем сегментам внешнего круга, которые лежат в пределах угловой протяженности родительского сегмента. [18]

Шпионская диаграмма [ править ]

Шпионская диаграмма, сравнивающая количество учеников с расходами на учеников в четырех разных школах

Вариантом полярной диаграммы является шпионская карта, разработанная Дрором Фейтельсоном. [19] При этом обычная круговая диаграмма накладывается на модифицированную диаграмму полярных областей, что позволяет сравнить два набора связанных данных. Базовая круговая диаграмма представляет первый набор данных обычным образом с разными размерами срезов. Второй набор представлен наложенной диаграммой полярных областей, использующей те же углы, что и основание, и корректировкой радиусов в соответствии с данными. Например, базовая круговая диаграмма может показывать распределение возрастных и гендерных групп в популяции, а также их представление среди дорожно-транспортных происшествий. Возрастные и гендерные группы, которые особенно подвержены несчастным случаям, выделяются как части, выходящие за пределы исходной круговой диаграммы.

Квадратная диаграмма / Вафельная диаграмма [ править ]

Квадратная круговая диаграмма (вафельная диаграмма), показывающая, насколько легче отобразить меньшие проценты, чем на круговых диаграммах. В сетке 10x10 каждая ячейка представляет 1%.

Квадратные диаграммы, также называемые вафельными диаграммами, представляют собой форму круговых диаграмм, в которых для представления процентов используются квадраты вместо кружков. Подобно базовым круговым круговым диаграммам, квадратные круговые диаграммы отбирают каждый процент от общих 100%. Обычно это сетки 10x10, где каждая ячейка представляет 1%. Несмотря на название, вместо квадратов можно использовать круги, пиктограммы (например, с изображением людей) и другие формы. Преимущество этого состоит в том, что легче отобразить меньшие проценты, которые трудно увидеть на традиционных круговых диаграммах. [20]

Пример [ править ]

Круговая диаграмма для примера данных

Следующая диаграмма основана на предварительных результатах выборов в Европейский парламент в 2004 году . В таблице указано количество мест, выделенных каждой партийной группе, а также выведенный процент от общего количества, которое они составляют. Значения в последнем столбце, производный центральный угол каждого сектора, находят путем умножения процента на 360 °.

ГруппаСиденьяПроцентов (%)Центральный угол (°)
EUL395,319,2
PES20027,398,4
ОДВ425,720,7
EDD152.07,4
ELDR679.233,0
EPP27637,7135,7
UEN273,713,3
Другой669.032,5
Общий73299,9 *360,2 *

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

Размер каждого центрального угла пропорционален размеру соответствующего количества, здесь количество мест. Поскольку сумма центральных углов должна составлять 360 °, центральный угол для величины, являющейся долей Q от общей суммы, составляет 360 Q градусов. В этом примере центральный угол для самой большой группы (Европейская народная партия (ЕНП)) составляет 135,7 °, потому что 0,377 умноженное на 360, округленное до одного десятичного знака, равно 135,7.

Использование и эффективность [ править ]

Трехмерная круговая диаграмма, показывающая процентное содержание компонентов атмосферного воздуха

Недостаток круговых диаграмм заключается в том, что они не могут отображать более нескольких значений без разделения визуального кодирования («срезов») от данных, которые они представляют (обычно в процентах). Когда срезы становятся слишком маленькими, круговые диаграммы должны 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 столбчатыми диаграммами, которые не нуждаются в отдельных условных обозначениях и могут отображать другие значения, такие как средние или целевые значения, одновременно. [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 размер элементов на диаграмме труднее, когда вместо длины используется площадь и когда разные элементы отображаются в виде разных фигур. [21]

Три набора процентов в виде круговых и столбчатых диаграмм. Как правило, проще сравнивать данные на гистограммах.

Кроме того, в исследовании, проведенном в AT&T Bell Laboratories , было показано, что сравнение по углу менее точное, чем сравнение по длине. Большинство испытуемых испытывают трудности с упорядочением срезов на круговой диаграмме по размеру; когда используется эквивалентная гистограмма, сравнение становится намного проще. [22] Точно так же сравнивать наборы данных проще с помощью гистограммы. Однако, если цель состоит в том, чтобы сравнить данную категорию (кусочек круговой диаграммы) с общим количеством (весь круговой круг) на одной диаграмме, а кратность близка к 25 или 50 процентам, то круговая диаграмма часто может быть более эффективной. чем гистограмма. [23] [24]

Пример круговой диаграммы с 18 значениями, с повторением некоторых цветов

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 ватин и пробежек индийских игроков в крикет в тестовых матчах в 2019 году.

В нескольких исследованиях, представленных на Европейской конференции по визуализации, проанализирована относительная точность нескольких форматов круговых диаграмм [25] [26] [20], и сделан вывод о том, что круговые диаграммы и кольцевые диаграммы дают одинаковые уровни ошибок при их чтении, а квадратные круговые диаграммы обеспечивают самое точное чтение. [27]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Спенс (2005)
  2. ^ а б Тафте, стр. 44
  3. ^ Кливленд, стр. 262
  4. ^ Уилкинсон, стр. 23.
  5. ^ Тафте, стр. 178.
  6. ↑ van Belle, p. 160–162.
  7. ^ a b c Стивен Фью. "Save the Pies for Dessert" , август 2007 г., дата обращения 02.02.2010
  8. ^ Стив Фентон «Плохие круговые диаграммы»
  9. ^ «Вехи в истории тематической картографии, статистической графики и визуализации данных» . www.datavis.ca .
  10. ^ Palsky, стр. 144–145
  11. ^ Статья Дэйва об этой информации о QI
  12. ↑ Гуд и Хардин, глава 8.
  13. ^ Харрис, Роберт Л. (1999). Информационная графика: исчерпывающий иллюстрированный справочник ([Nachdr.] Ed.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 143. ISBN 9780195135329.
  14. ^ a b «Дизайн данных Юргена Кай-Уве Брока на iBooks» . iBooks . Проверено 10 июня 2017 .
  15. ^ Дружелюбный, стр. 509
  16. ^ "Статистические диаграммы Флоренс Найтингейл" . Проверено 22 ноября 2010 .
  17. ^ «Многоуровневые круговые диаграммы» . www.neoformix.com .
  18. ^ Уэббер Ричард, Герберт Рик, Jiangbc Wel. «Методы заполнения пространства в визуализации результатов компьютерных экономических моделей»
  19. ^ «Фейтельсон, Дрор (2003) Сравнение разделов со шпионскими диаграммами» (PDF) . 2003 . Проверено 31 августа 2010 .
  20. ^ a b Косара, Роберт; Скау, Дрю (2016). «Ошибка суждения в вариациях круговой диаграммы» . EuroVis .
  21. ^ Krygier, Джон. «Перцепционное масштабирование символов карты» . makemaps.net . Дата обращения 3 мая 2015 .
  22. ^ Кливленд, стр. 86–87
  23. ^ Симкин, Д., & Хэсть, Р. (1987). Анализ обработки информации графического восприятия. Журнал Американской статистической ассоциации, 82 (398), 454. DOI : 10,2307 / 2289447 . Косара, Роберт. «В защиту круговых диаграмм» . Проверено 13 апреля 2011 года .
  24. ^ Спенс, Ян; Левандовски, Стефан (1 января 1991 г.). «Отображение пропорций и процентов». Прикладная когнитивная психология . 5 (1): 61–77. DOI : 10.1002 / acp.2350050106 .
  25. ^ «Иллюстрированный тур по результатам исследования круговой диаграммы» . eagereyes . 2016-06-28 . Проверено 28 ноября 2016 .
  26. ^ Скау, Дрю; Косара, Роберт (2016). «Дуги, углы или области: отдельные кодировки данных в круговых и кольцевых диаграммах» . EuroVis .
  27. ^ «Повторный анализ исследования о (квадратных) круговых диаграммах с 2009 года» . eagereyes . 2016-07-11 . Проверено 28 ноября 2016 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Кливленд, Уильям С. (1985). Элементы графических данных . Пасифик Гроув, Калифорния: Уодсворт и программа Advanced Book. ISBN 0-534-03730-5.
  • Дружелюбный, Майкл . « Золотой век статистической графики », Статистическая наука, Том 23, номер 4 (2008), 502-535
  • Гуд, Филипп И. и Хардин, Джеймс В. Общие ошибки в статистике (и как их избежать) . Вайли. 2003. ISBN 0-471-46068-0 . 
  • Герри, А.-М. (1829 г.). Таблица сравнительных метеорологических вариаций с физиологическими феноменами, результатов наблюдений за королевской кровью и статистических исследований и исследований. Annales d'Hygiène Publique et de Médecine Légale , 1: 228-.
  • Харрис, Роберт Л. (1999). Информационная графика: исчерпывающий иллюстрированный справочник . Издательство Оксфордского университета . ISBN 0-19-513532-6.
  • Лима, Мануэль . « Почему люди любят круговые диаграммы: историческая и эволюционная перспектива », Noteworthy , 23 июля 2018 г.
  • Пальски Жиль . Des chiffres et des cartes: количественная картография в XIX веке . Париж: Comité des Travaux Historiques et Scientifiques, 1996. ISBN 2-7355-0336-4 . 
  • Playfair, Уильям, коммерческий и политический атлас и статистический справочник , Cambridge University Press (2005) ISBN 0-521-85554-3 . 
  • Спенс, Ян . Никакой скромный пирог: происхождение и использование статистической диаграммы . Журнал образовательной и поведенческой статистики . Зима 2005 г., 30 (4), 353–368.
  • Тафте, Эдвард . Визуальное отображение количественной информации . Graphics Press, 2001. ISBN 0-9613921-4-2 . 
  • Ван Белль, Джеральд. Статистические правила большого пальца . Wiley, 2002. ISBN 0-471-40227-3 . 
  • Уилкинсон, Лиланд . Грамматика графики , 2-е издание. Springer, 2005. ISBN 0-387-24544-8 . 

Внешние ссылки [ править ]