какие виды диаграмм можно использовать по форме геометрического образа
Как визуализировать данные: виды графиков
Визуализация числовых значений позволяет сделать понятными даже сложные наборы данных. Графики и диаграммы привлекают больше аудитории, чем обычный текст или скучные таблицы, и увеличивают вовлеченность читателей. Визуальная информация намного лучше воспринимается и запоминается, что помогает быстро и эффективно донести до аудитории ваши мысли и идеи.
В этой статье разберем основные виды графиков и поговорим о том, каких правил следует придерживаться при визуализации данных.
Типы графиков
Вид диаграммы необходимо выбирать в зависимости от того, какие данные вы хотите визуализировать и с какой целью: чтобы сравнить различные показатели или продемонстрировать, как распределяются данные, скажем, какие значения встречаются чаще, а какие реже.
Также на диаграмме можно наглядно показать структуру чего-либо при помощи данных или проследить взаимосвязь показателей.
Типов диаграмм насчитывается несколько десятков, и в рамках одной статьи описать их все не представляется возможным. Мы рассмотрим наиболее часто используемые виды графиков и разберемся, для отображения каких данных лучше всего подходит каждый их них.
Графики, о которых далее пойдет речь, можно легко создать в таких программах, как Microsoft Word, Excel, PowerPoint и Visio (а также их бесплатных аналогах), приложениях iWork (для iOS и macOS) и онлайн-сервисе Canva.
Линейный график
Линейный график (или линейная диаграмма) показывает динамику по одному либо нескольким показателям. Его удобно применять, когда нужно сравнить, как меняются с течением времени разные наборы данных.
Данные на таком графике отображаются в виде точек, которые соединены линиями. Также точки могут быть невидимыми, тогда график представляет собой ломаные линии. Кроме того, существует такая разновидность, как график рассеяния или точечная диаграмма, на котором точки изображаются без линий. Данный тип графика помогает найти взаимосвязь между двумя показателями.
Линейные диаграммы целесообразно применять, если число значений в ряду велико. Они удобны, когда требуется отобразить общую тенденцию развития каких-либо явлений, сравнить темпы роста и т.п.
На такой диаграмме данные категорий равномерно распределены вдоль горизонтальной оси, а все значения отображаются вдоль вертикальной оси. Графики позволяют показать непрерывное изменение данных за определенный период времени, поэтому они прекрасно подходят для представления тенденций изменения данных с равными временными интервалами, такими как месяцы, кварталы или годы.
Диаграммы-области
Диаграмма с областями представляет собой линейную диаграмму, в которой область ниже линии заполнена индивидуальным цветом или текстурой. Так же, как и линейные графики, диаграммы-области используются для отображения развития количественных значений в каком-то определенном интервале или за определенный временной период, но отличаются от графиков тем, что позволяют оценить вклад каждого элемента в рассматриваемый процесс.
Линейчатые диаграммы
Линейчатые (полосчатые) диаграммы, которые также называют столбчатыми (столбиковыми), являются наиболее часто используемым типом диаграмм.
Они могут применяться для сравнения разных значений в тех случаях, когда важны конкретные числовые показатели. На одной оси столбиковой диаграммы представлены сравниваемые категории, а на другой – шкала числовых значений.
Полосчатые диаграммы позволяют пользователю легко сравнить отдельные значения для разных категорий либо сравнивать изменения значений за какой-то период времени для определенной категории. Статистические показатели в таких диаграммах могут быть представлены как вертикальными, так и горизонтальными столбиками. Для изображения величины параметра используется высота или длина столбика.
Кроме прямоугольников, поверхность таких диаграмм может представлять собой треугольники, трапеции и другие фигуры.
Горизонтальные линейчатые диаграммы обычно используются, когда необходимо сравнить множество различных показателей или визуально обозначить явное превосходство одного из них. Вертикальные столбцы целесообразно использовать для изменения показателей в разные периоды времени, к примеру, ежегодной прибыли компании за несколько лет.
Гистограммы
Гистограмма и столбиковая диаграмма визуально схожи, разница же заключается в том, что гистограмма показывает распределение данных в рамках непрерывного интервала либо конкретного периода времени. На вертикальной оси гистограмм отображается частотность, а на горизонтальной показаны интервалы или временной период.
Гистограммы помогают визуально определить концентрацию значений, а также предельные значения или наличие пробелов либо отклонений.
Гистограмма с несколькими осями
Представляет собой сочетание столбиковой диаграммы и линейного графика с двумя осями Y и с одной осью X, на которой показаны категории данных. Такой вариант может понадобиться, когда нужно представить два или более фактора и выявить параллели или сравнения.
Круговые диаграммы
Круговые (секторные) диаграммы показывают долю каждой величины в общем объеме. Круг представляет всю совокупность данных, а относительная величина каждого отдельного значения изображается в виде сектора круга. Площадь секторов при этом соответствует вкладу этого параметра в сумму значений.
Круговые диаграммы наглядно демонстрируют, какую часть от общего количества составляют отдельные значения. Сектора могут отображаться в общем круге, а также могут быть расположены отдельно на небольшом расстоянии друг от друга.
Географические диаграммы
Картодиаграмма являет собой сочетание диаграммы с географической картой или схемой. Ее используют, когда нужно отобразить распределение определенного показателя по регионам, странам, материкам, выделенным разным цветом, оттенками или рисунками в соответствии с переменными данных. На примере диаграммы, приведенной ниже, можно увидеть, что цвет для каждого региона определяется в зависимости от плотности населения.
Если необходимо отобразить на карте данные по дополнительным показателям, это делается с помощью добавления микрографики: круговых диаграмм или столбиков.
Правила визуализации данных
Чтобы графики и диаграммы были понятны читателям, при их построении нужно соблюдать следующие рекомендации:
И еще пара советов: не используйте разные виды графиков и диаграмм для однотипных данных. Читателю требуется время, чтобы привыкнуть к каждому новому виду диаграммы и понять, что обозначает определенная линия или столбик, поэтому всегда выбирайте одинаковые диаграммы для данных одного типа. Кроме того, следует придерживаться одной цветовой гаммы в одном отчете или презентации. Хорошее решение – использование цветов вашего корпоративного стиля.
Диаграммы
Наиболее распространенным способом графического изображения статистической информации являются диаграммы.
Диаграммы принято подразделять по их форме на следующие виды:
Другим признаком подразделения диаграмм является их содержание. По этому признаку они подразделяются на диаграммы сравнения, структурные, динамические, графики связи, графики контроля и др.
Диаграммы сравнения отражают соотношения различных исследуемых объектов в связи с каким-либо экономическим показателем. Самыми удобными графиками, на которых осуществляется сопоставление величин экономических показателей, являются столбиковые и полосовые диаграммы. Для изображения таких диаграмм применяется прямоугольная система координат. На оси абсцисс таких графиков помещается основа для определенных столбцов одинакового размера для всех исследуемых объектов. Высота каждого их столбцов должна выражать величину того экономического показателя, который отражен в определенном масштабе на оси ординат. Таковы особенности столбиковых диаграмм. Проиллюстрируем их следующей схемой (см. схему №1).
Полосовые диаграммы, в отличие от столбиковых, изображают по горизонтали: основа полос располагается на оси ординат, а экономические показатели в определенном масштабе — на оси абсцисс.
Каковы же особенности круговых и квадратных диаграмм? В ряде случаев диаграммы сравнения представляют собой круги либо квадраты; их площадь является пропорциональной величине определенных экономических показателей.
Фигурные диаграммы содержат соотношения определенных экономических показателей (объектов), которые представлены в условном виде как определенные художественные фигуры, например, головы крупного рогатого скота, какие-либо машины, и др. Такие диаграммы при первом же взгляде на них фиксируют на себе внимание, и представляют определенную числовую информацию в наиболее доходчивом виде. Структурные диаграммы (иначе-секторные) дают возможность представить состав исследуемых экономических показателей и долю (удельный вес) конкретных частей в совокупной сумме экономического показателя. В рассматриваемых диаграммах экономические явления представляются как определенные геометрические фигуры (круги или квадраты), которые разбиты на несколько секторов. Площадь круга или квадрата принимается равной ста процентам либо единице. Площадь же любого данного сектора характеризуется долей рассматриваемой части в составе ста процентов или единицы.
Динамические диаграммы характеризуют динамику, то есть изменения количественной оценки данного экономического явления в течение известных периодов времени. С этой целью могут применяться любые из рассмотренных видов диаграмм (столбиковые, полосовые, круговые, квадратные, фигурные). Вместе с тем чаще всего здесь используются линейные диаграммы (графики). На таких диаграммах изменение количественной оценки экономического явления изображается определенной линией, которая выражает непрерывность происходящего процесса. На оси абсцисс линейного графика изображаются определенные периоды времени, а на оси ординат — соответствующие величины данного экономического явления за рассматриваемые периоды времени в соответствии с принятым числовым масштабом.
Рассматриваемые линейные графики (диаграммы) применяются также и при изучении взаимосвязей между отдельными экономическими показателями. В этом случае их можно рассматривать как графики связи. В графиках связи ось абсцисс содержит числовые значения какого-либо фактора, а ось ординат — числовые значения результирующего показателя. Подобные графики характеризуют тенденцию и форму связи между экономическими показателями. Графики контроля используются в экономическом анализе в процессе рассмотрения выполнения бизнес-планов. Проиллюстрируем это следующим примером.
График контроля выполнения плана по выпуску продукции
В этом графике сплошная линия означает план по выпуску продукции, прерывистая линия — фактическое выполнение плана, Δ — отклонение фактического выполнения от плана.
Таким образом, графические способы отображения числовых данных находят большое применение в экономическом анализе истатистике. Они используются в целях наглядного отображения состава и структуры экономических явлений, выявления взаимосвязей между обобщающими показателями и влияющими на них факторами и т.д. Графические изображения имеют большое иллюстративное значение, являются доходчивыми и понятными. В отличие от аналитических таблиц графики и диаграммы наглядно представляют основополагающие тенденции развития изучаемого экономического явления, дают возможность в образной форме показать закономерности развития этого явления.
Линейная диаграмма
Линейные диаграммы используются для характеристики вариации, динамики и взаимосвязи. Линейные графики строятся на координатной сетке. Геометрическими знаками служат точки и отрезки прямой, которые их последовательно соединяют в ломаные.
При изображении динамики с помощью линейной диаграммы на ось абсцисс наносят характеристики времени (дни, месяцы, кварталы, годы), а на оси ординат — значения показателя (пассажирские перевозки в России).
Перевозка пассажиров транспортом общего пользования в России
Годы | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
Млн.чел. | 47885 | 48114 | 46283 | 45037 | 45412 | 45817 |
На одном линейном графике можно построить несколько кривых, (рис. 6.6), которые позволят сравнить динамику различных показателей или одного и того же показателя в разных регионах, отраслях и др.
Для построения этого графика воспользуемся данными о динамике производства овощей и картофеля в России.
Лекция «Графическое изображение статистических данных»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
20. Графическое изображение статистических данных
Статистические графики позволяют представить статистические данные более наглядно, облегчают их восприятие, помогают уяснить сущность изучаемых явлений, выявить закономерности и тенденции их развития.
Для построения графиков можно использовать системы статистического анализа данных, реализованные в ППП “STATISTICA”, “STATGRAPH”, ‘SPSS”, в системах электронных таблиц типа MSEXEL.
В практической деятельности используются самые разнообразные графики. Их выбор определяется целью построения, способом построения, глубиной отображения изучаемого материала и т. д.
Статистические графики должны соответствовать следующим требованиям:
Любой статистический график состоит из следующих элементов:
Графическим образом называются символические знаки, с помощью которых изображается статистическая информация.
Таким знаками могут быть точки, линии, плоские геометрические фигуры, объемные фигуры, негеометрические фигуры в виде изображения каких-либо предметов и т. д.
Полем графика называется часть пространства, в котором расположены графические образы. Поле графика должно иметь определенные размеры и пропорции.
Наилучшим образом зрительно воспринимаются статистические графики, выполненные на поле, формат которого соответствует правилу «золотого сечения». Это прямоугольное поле с соотношением сторон 1:1,5.
Пространственные ориентиры определяют расположение символических знаков в поле графика. Они задаются в виде системы координатных сеток или контурных линий, делящих поле графика на части.
На практике чаще всего используется система прямоугольных координат.
Масштабные ориентиры придают символическим знакам количественную определенность и задаются системой масштабных шкал или специальными масштабными знаками.
Масштабная шкала представляет из себя линию, отдельные точки которой рассматриваются как определенные числа. Масштабные шкалы применяются в координатных статистических графиках.
Масштабные знаки используются в статистических картах.
Экспликацией график а называется словесное описание его содержания. Она состоит из названия графика, надписей вдоль масштабных шкал и пояснительных текстов, которые могут находиться как в пределах графического образа, так и рядом с ним; либо могут выноситься за пределы графического поля.
Для решения разнообразных задач статистических исследований используются различные виды графиков.
Статистические графики можно классифицировать по следующим основаниям:
по назначению по способу построения,
по характеру графического образа.
По назначению различают статистические графики:
относительных величин (структуры, динамики, сравнения и т. д.),
графики вариационных рядов,
графики взаимосвязанных показателей,
графики размещения по территории.
По способу построения графики делятся на:
Диаграммы являются наиболее часто используемыми графиками, они относятся к графикам количественных соотношений. Среди них выделяются диаграммы сравнения, динамики, структурные диаграммы.
Статистические карты относятся к графикам количественного распределения по поверхности, представляют собой условные изображения статистических данных на контурных географических картах.
По характеру графического образа различают :
В точечных графиках графическими образами являются совокупности точек.
В линейных диаграммах графическими образами являются линии. Как правило, линейные диаграммы используются для представления статистических кривых.
В плоскостных диаграммах статистические данные изображаются в виде геометрических фигур.
Среди плоскостных диаграмм различают:
Столбиковые диаграммы обычно используются для сравнения одноименных показателей, характеризующих различные объекты или территории. Сравниваемые показатели изображаются в виде прямоугольных столбиков, имеющих одинаковую ширину и располагающихся на общей горизонтальной или вертикальной базовой линии.
Квадратные и круговые диаграммы менее наглядны, чем столбиковые или полосовые. Это связано со сложностью зрительной оценки площадей указанных фигур.
Статистические графики представляют собой условные изображения числовых величин и их соотношений посредством линий, геометрических фигур, рисунков или географических карт-схем.
На графике сразу видны пределы изменения показателя, сравнительная скорость изменения разных показателей, их колеблемость. Вместе с тем графики имеют определенные ограничения:
прежде всего график не может включить столько данных, сколько может войти в таблицу;
Наиболее распространенным способом графического изображения данных являются диаграммы. Они бывают разных видов:
Линейные графики используются для представления количественных переменных: характеристики вариации их значений, динамики, взаимосвязи между переменными. Вариация данных анализируется с помощью полигона распределения, кумуляты (кривой «меньше, чем») и огивы (кривой «больше, чем»). Все эти виды графиков мы с Вами рассматривали ранее.
Например, на рис. 1 представлена динамика объема продукции промышленного и сельскохозяйственного производства в России в 1990-1996 гг. Для того чтобы динамика двух и более показателей была сопоставимой, следует обеспечить их «единый старт», как это сделано на рис. 1, где объемы продукции 1990 г. приняты за 100%.
Рис. 1. Динамика объема продукции промышленного и сельскохозяйственного производства в России в 1990-1996 гг.
Динамика двух показателей на одном и том же графике может быть представлена и без приведения их к 100%, если эти показатели связаны каким-либо функциональным соотношением (например, представлена динамика общего показателя и показателя, который является одним из его составляющих).
Примером такого графика является рис. 2.
Рис. 2. Международная миграция России
Рис 3. Включение нулевой точки при изображении динамики
Иногда при больших изменениях показателя прибегают к логарифмической шкале.
Предположим, значения показателя изменяются от 1 до 100 (в 100 раз); это может вызвать затруднения при построении графика. Если перейти к логарифмам, то их значения для минимальных-максимальных значений показателя будут различаться не так сильно: log 1= 0, log 100 = 2.
Среди плоскостных диаграмм по частоте использования выделяются столбиковые диаграммы, на которых показатель представляется в виде столбика, высота которого соответствует значению показателя.
Пример столбиковой диаграммы представлен на рис. 4.
Рис. 4. Общие показатели рождаемости, смертности и естественного прироста населения России
Часто на столбиковой диаграмме показываются относительные величины: при сравнении показателей по группам, по разным совокупностям, одна из которых может быть принята за 100%.
Пропорциональность площади той или иной геометрической фигуры величине показателя лежит в основе других видов плоскостных диаграмм: треугольных, квадратных, прямоугольных.
Можно использовать и сравнение площадей круга; в этом случае задается радиус окружности.
Ленточная диаграмма представляет показатели в виде горизонтально вытянутых прямоугольников.
Как столбиковые, так и ленточные диаграммы можно применять не только для сравнения самих величин, но и для сравнения их частей (рис.5 и рис. 6).
Рис. 5. Доля безработных в экономически активном населении Санкт-Петербурга
Рис. 6. Структура расходов центральных правительственных органов (в % к общим расходам федерального правительства)
Особый тип ленточных диаграмм применяется для представления данных с разным характером изменений: положительным и отрицательным (рис. 7).
Рис. 7. Изменение объема производства на предприятиях текстильной промышленности города (1996 г. по сравнению с 1995 г., в %)
Диаграмма вида представленного на рис. 7 может использоваться, например, для представления регионов с разной величиной и характером миграционного сальдо (положительным и отрицательным) предприятий, на которых повысилась и понизилась оплата труда, и т. д.
Из плоскостных диаграмм часто используется секторная диаграмма. Она применяется для иллюстрации структуры изучаемой совокупности. Вся совокупность принимается за 100%, ей соответствует общая площадь круга, площади секторов соответствует частям совокупности (рис. 8).
Рис. 8. Структура беженцев и вынужденных переселенцев в России в 1996 г.
Фигурные (или картинные) диаграммы усиливают наглядность изображения, так как включают рисунок изображаемого показателя. Размер рисунка соответствует размеру показателя (рис. 9).
Рис. 9. Потребление хлебных продуктов на душу населения в 1994 г.
КАРТОГРАММЫ И КАРТОДИАГРАММЫ
На картограмме распределение изучаемого признака по территории изображается условными знаками (точками, штриховкой, цветом и т. д.), соответствующими определенным интервалам значений величины этого признака.
Эти знаки покрывают контур каждого района. Картограмма применяется в тех случаях, когда возникает необходимость показать территориальное распределение какого-нибудь одного статистического признака между отдельными районами для выявления закономерностей этого распределения.
На фоновых картограммах распределение изучаемого явления на территории изображается различными раскрасками территориальных единиц с разной густотой цвета. Часто вместо раскраски применяется штриховка различной интенсивности. Такие картограммы обычно используются для изображения уровня относительных и средних величин по территориям.
Соответствующая фоновая картограмма представлена на рис. 10.
Рис. 4.10. География распределения районов по урожайности зерновых
Чем более интенсивно явление, тем гуще штриховка (точки) или темнее окраска. Такая картограмма наглядно показывает географию урожайности зерновых культур по районам. Чем больше групп, тем точнее изображение, но большое число групп создает пестроту, снижает наглядность. Поэтому практически лучше всего применять не более четырех-пяти тонов градаций плотности штриховки.
На точечной картограмме символами графического изображения статистических данных являются точки, размещенные в пределах определенных территориальных границ.
Точечная картограмма применяется для размещения абсолютных величии. Каждой точке, нанесенной на картограмму, придается числовое значение, что позволяет использовать ее для прямого счета.
Например, имеются четыре района с добычей угля в 200, 50, 1000 и 1400 тыс. т в год. Для составления картограммы примем точку за 100 тыс. т и нанесем на контур каждого района соответствующее количество точек (рис. 11).
Рис. 11. Добыча угля по районам
Картодиаграммы дают возможность графически отразить боле сложные статистико-географические соотношения чем картограммы.
Так, при помощи картодиаграммы можно выразить пространственную специфику в структурах изучаемых статистических совокупностей, особенности каждого района как единого целого и т. д.
Например, структурная или секторная картодиаграмма, характеризующая порайонные различия в структуре посевных площадей. B качестве диаграммных знаков в картодиаграмме часто используют различные геометрические фигуры, особенно круги, которые наиболее просты и удобны для выражения сравниваемых количественных показателей на карте.
Кроме рассмотренных видов диаграмм, картограмм и картодиаграмм на практике встречаются и другие, более сложные графические изображения статистических данных.