![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/English_dialects1997.svg/220px-English_dialects1997.svg.png)
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 деловом мире и в средствах массовой информации. [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, находившейся в Азии , Европе и Африке до 1789 года. Сначала это изобретение не получило широкого распространения. [1]
Playfair считал, что круговые диаграммы нуждаются в третьем измерении для добавления дополнительной информации. [10]
Флоренс Найтингейл, возможно, и не изобрела круговую диаграмму, хотя на самом деле она сильно ее популяризировала. Позже предполагалось, что она создала его из-за неизвестности создания Playfair. [11] Полярная диаграмма Соловья , [12] ( стр.107 ) или иногда диаграмма розового Соловья , эквивалентная современной круговой гистограмме , для иллюстрации сезонных источников смертности пациентов в военном полевом госпитале, которым она управляла, была опубликована в «Заметках по вопросам, влияющим на Управление здравоохранения, эффективности и госпиталей британской армии и отправлено королеве Виктории в 1858 году.
Французский инженер Шарль Жозеф Минар также использовал круговые диаграммы в 1858 году. На его карте 1858 года круговые диаграммы использовались для обозначения скота, отправленного со всей Франции для потребления в Париже .
- Ранние типы круговых диаграмм в 19 веке
Круговые диаграммы из "Статистического бревиария" Уильяма Плейфэра, 1801 г.
Одна из круговых диаграмм, 1801 год.
Карта Минарда, 1858 г.
Полярная карта Флоренс Найтингейл , 1858 г.
Варианты и аналогичные диаграммы [ править ]
Трехмерная круговая диаграмма и пирог с перспективой [ править ]
Трехмерная круговая диаграмма или перспективная круговая диаграмма используется для придания диаграмме трехмерного вида. Третье измерение, которое часто используется из эстетических соображений, не улучшает чтение 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] [13]
Пончиковая диаграмма [ править ]
Кольцевая диаграмма (также обозначаемая как пончик) - это вариант круговой диаграммы с пустым центром, позволяющим включить дополнительную информацию о данных в целом.[14] [15] 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. [15] Не обязательно содержать информацию в центре.
Разнесенная круговая диаграмма [ править ]
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 меньших сегментов диаграммы с небольшими пропорциями.
Диаграмма полярной области [ править ]
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, количество смертей по месяцам). Например, если нужно построить подсчет смертей в каждом месяце за год, 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 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. [16] 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. [17]
Кольцевая диаграмма, диаграмма солнечных лучей и многоуровневая круговая диаграмма [ править ]
Кольцевая диаграмма, также известная как диаграмма солнечных лучей или многоуровневая круговая диаграмма, используется для визуализации иерархических данных, изображенных концентрическими кругами. [18] 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. [19]
Шпионская диаграмма [ править ]
Вариантом полярной диаграммы является шпионская карта, разработанная Дрором Фейтельсоном. [20] При этом обычная круговая диаграмма накладывается на измененную диаграмму с полярными областями, 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 у основания, и корректировкой радиусов в соответствии с данными. Например, базовая круговая диаграмма может показывать распределение возрастных и гендерных групп в популяции и наложение их представлений среди дорожно-транспортных происшествий. Возрастные и гендерные группы, которые особенно подвержены несчастным случаям, выделяются фрагментами, выходящими за пределы исходной круговой диаграммы.
Квадратная диаграмма / Вафельная диаграмма [ править ]
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 вычитают каждый процент из 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 заключается в том, что легче отобразить меньшие проценты, которые было бы трудно увидеть на традиционных круговых диаграммах. [21]
Пример [ править ]
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 выведенный процент от общей суммы, которую каждая из них составляет. Значения в последнем столбце, производный центральный угол каждого сектора, находятся путем умножения процента на 360 °.
Группа | Сиденья | Процент (%) | Центральный угол (°) |
---|---|---|---|
EUL | 39 | 5,3 | 19,2 |
PES | 200 | 27,3 | 98,4 |
ОДВ | 42 | 5,7 | 20,7 |
EDD | 15 | 2.0 | 7,4 |
ELDR | 67 | 9.2 | 33,0 |
EPP | 276 | 37,7 | 135,7 |
UEN | 27 | 3,7 | 13,3 |
Другой | 66 | 9.0 | 32,5 |
Общее | 732 | 99,9 * | 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 ]
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 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 размер элементов на диаграмме труднее, когда вместо длины используется площадь и когда разные элементы отображаются в виде разных форм. [22]
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 упорядочиванием секторов круговой диаграммы по размеру; когда используется эквивалентная гистограмма, сравнение становится намного проще. [23] Точно так же сравнение наборов данных проще с помощью гистограммы. Однако, если цель состоит в том, чтобы сравнить данную категорию (кусок 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. [24] [25]
На круговой диаграмме с множеством разделов несколько значений могут быть представлены одинаковыми или похожими цветами, что затрудняет интерпретацию.
Несколько исследований, представленных на Европейской конференции по визуализации, проанализировали относительную точность нескольких форматов круговых диаграмм [26] [27] [21], пришли к выводу, что круговые диаграммы и кольцевые диаграммы дают одинаковые уровни ошибок при чтении, а квадратные круговые диаграммы обеспечивают самое точное чтение. [28]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Спенс (2005)
- ^ а б Тафте, стр. 44 год
- ^ Кливленд, стр. 262
- ^ Уилкинсон, стр. 23.
- ^ Тафт, стр. 178.
- ↑ van Belle, p. 160–162.
- ^ a b c Стивен Фью. "Save the Pies for Dessert" , август 2007 г., дата обращения 02.02.2010
- ↑ Стив Фентон «Плохие круговые диаграммы»
- ^ «Вехи в истории тематической картографии, статистической графики и визуализации данных» . www.datavis.ca .
- ^ Palsky, стр. 144–145
- ^ Статья Дэйва об этой информации о QI
- ^ Коэн, И. Бернард (март 1984). "Флоренс Найтингейл". Scientific American . 250 (3): 128–137. Bibcode : 1984SciAm.250c.128C . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0384-128 . PMID 6367033 . (альтернативная нумерация страниц в зависимости от страны продажи: 98–107, библиография на стр. 114) онлайн-статья - см. ссылку на документы слева
- ↑ Гуд и Хардин, глава 8.
- ^ Харрис, Роберт Л. (1999). Информационная графика: исчерпывающий иллюстрированный справочник ([Nachdr.] Ed.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 143. ISBN. 9780195135329.
- ^ a b «Дизайн данных Юргена Кай-Уве Брока на iBooks» . iBooks . Проверено 10 июня 2017 .
- ^ Дружелюбный, стр. 509
- ^ "Статистические диаграммы Флоренс Найтингейл" . Проверено 22 ноября 2010 .
- ^ «Многоуровневые круговые диаграммы» . www.neoformix.com .
- ^ Уэббер Ричард, Герберт Рик, Jiangbc Wel. «Методы заполнения пространства в визуализации результатов компьютерных экономических моделей»
- ^ «Фейтельсон, Дрор (2003) Сравнение разделов со шпионскими диаграммами» (PDF) . 2003 . Проверено 31 августа 2010 .
- ^ a b Косара, Роберт; Скау, Дрю (2016). «Ошибка суждения в вариациях круговой диаграммы» . EuroVis .
- ^ Krygier, Джон. «Перцепционное масштабирование символов карты» . makemaps.net . Дата обращения 3 мая 2015 .
- ^ Кливленд, стр. 86–87
- ^ Симкин, Д., & Хэсть, Р. (1987). Информационно-обрабатывающий анализ восприятия графов. Журнал Американской статистической ассоциации, 82 (398), 454. DOI : 10,2307 / 2289447 . Косара, Роберт. «В защиту круговых диаграмм» . Проверено 13 апреля 2011 года .
- ^ Спенс, Ян; Левандовски, Стефан (1 января 1991 г.). «Отображение пропорций и процентов». Прикладная когнитивная психология . 5 (1): 61–77. DOI : 10.1002 / acp.2350050106 .
- ^ «Иллюстрированный тур по результатам исследования круговой диаграммы» . eagereyes . 2016-06-28 . Проверено 28 ноября 2016 .
- ^ Скау, Дрю; Косара, Роберт (2016). «Дуги, углы или области: отдельные кодировки данных в круговых и кольцевых диаграммах» . EuroVis .
- ^ «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. Распространенные 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: Исторический и научный комитет , 1996. ISBN 2-7355-0336-4 .
- Playfair, Уильям, коммерческий и политический атлас и статистический бревиарий , 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.
- Тафт, 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 ]
![]() | Викискладе есть медиафайлы по теме круговых диаграмм . |