Что такое диаграмма в информатике
Историческая справка
К концу XVIII века большинство используемых сегодня диаграмм были представлены миру в революционной публикации Уильяма Плейфэра под названием «Коммерческий и политический атлас».
В 1786 году Плейфэр решил использовать свои навыки рисовальщика для иллюстрации экономических данных. В то время такая информация обычно была представлена в виде таблиц, но инженер преобразовал данные в инфографику. В линейном графике он сопоставил цены на пшеницу с затратами на рабочую силу, опровергая распространённое мнение о том, что заработная плата приводит к росту цен на зерно, и продемонстрировал, что на самом деле она растёт гораздо медленнее стоимости товара.
С самого начала скромные диаграммы и графики помогали аудитории принимать решения на основе представленных данных, а также выявлять ранее неизвестные тенденции. За прошедшие годы были разработаны дополнительные инструменты для визуального отображения информации — в том числе и с помощью современных технологий.
Понятие и особенности
Диаграмма — это графическое отображение данных, в котором они выражены символами, такими как столбцы, линии или срезы. Эти графики могут показывать табличные числовые значения, функции и другую различную информацию. Диаграммы часто используются для облегчения понимания больших объёмов данных и взаимосвязей между их частями. Графики обычно читаются быстрее, чем необработанная информация.
Некоторые типы диаграмм более пригодны для представления определённого набора материалов, чем другие. Например, данные, которые показывают проценты в разных группах («удовлетворён, не удовлетворён, не уверен»), часто отображаются на круговой диаграмме, но их легче понять, когда они представлены на горизонтальной гистограмме. С другой стороны, данные, представляющие числа в динамике (например, доход с 2000 по 2010 год) лучше всего нарисовать в виде линейного графика.
Диаграмма может принимать самые разные формы, однако есть общие функциональные черты, которые предоставляют возможность извлекать смысл из данных. Одним из наиболее важных применений текста в графике является заголовок. Этот элемент обычно отображается над основным материалом и даёт краткое описание того, к чему относятся данные в графике.
Размеры в графиках часто отображаются на осях. Если используются горизонтальная и вертикальная оси, они обычно называются как X и Y соответственно. Каждая ось будет иметь шкалу, обозначенную периодическими градациями и обычно сопровождаемуя числовыми или категориальными указаниями. А также они имеют метку, отображаемую снаружи или рядом с ними, кратко описывающую представленное измерение.
Если шкала числовая, к метке часто будет добавляться единица этой шкалы в скобках. Например, «пройденное расстояние (м)» является типичной меткой по оси X и будет означать, что пройденное расстояние в единицах метров связано с горизонтальным положением данных на диаграмме.
На графике иногда применяется сетка линий, помогающая визуально выровнять данные. Она может быть улучшена путём выделения линий на регулярных или значительных отрезках. Затем они называются основными, а остальные — второстепенными. Данные могут отображаться в виде какой-либо комбинации цветов и фигурных объектов. Выводы или точки интереса могут быть наложены непосредственно на график, чтобы дополнительно помочь извлечению информации.
Когда данные, отображаемые на графике, имеют несколько переменных, он может сопровождаться легендой, которая содержит их список на диаграмме. Эта информация позволяет идентифицировать данные каждой переменной на графике.
Термин «диаграмма» в его общепринятом смысле может иметь следующие значения:
В науке этот термин используется обоими способами. Например, инфографист Майкл Андерсон заявил, что диаграммы являются графическими, но абстрактными методами предоставления информации. Карты, линейные графики, гистограммы, технические чертежи и эскизы архитекторов являются примерами диаграмм, в отличие от фотографий и видео. С другой стороны, его коллега Ричард Лоу определил диаграммы как «абстрактные графические изображения предмета, который они представляют».
Типы диаграмм
Существует много различных видов диаграмм, однако среди них можно выделить несколько самых популярных. Это графики следующих типов:
Каждая из них имеет свои отличительные структурные особенности, и нацелены они на разные задачи. Выбор типа диаграммы зависит в первую очередь от имеющихся данных и желаемого результата.
Гистограммы (столбчатые и полосовые)
По определению гистограмма — это тип столбикового (вертикального или горизонтального) графика, который представляет числовые материалы и их распределение.
Распределение часто иллюстрируется во времени, но данные также могут быть построены на основе любой динамической величины, такой как температура, высота или денежная стоимость. Эта концепция также может быть применена к линейным графикам и другим схемам, основанным на построении двух осей.
На гистограмме могут быть представлены два или более набора числовых данных. Как правило, они строятся для облегчения сравнения между двумя объектами, такими как средний рост и вес или рождаемость и смертность. Отдельные наборы дифференцируются с помощью изменения цвета. На гистограмме также есть деления по оси Y и по оси X, которые представляют различные значения переменной.
Сюда же относится радиальная, или кольцевая гистограмма, которая построена на полярной системе координат. В большинстве случаев этот тип используется по эстетическим соображениям, поскольку длины столбцов такого графика могут быть неверно истолкованы.
Круговые (секторные)
Круговая, или внутристолбиковая диаграмма — это круглый статистический график, который разделён на срезы для иллюстрации числовой пропорции. На круговой диаграмме длина дуги каждого среза (и, следовательно, его центральный угол и площадь) пропорциональна величине, которую он представляет.
Такие диаграммы хороши для иллюстрации и демонстрации разбивки выборки в отдельном измерении, поскольку они показывают взаимосвязь между основными данными и их подкатегориями. Это полезно использовать, когда идёт работа с категорированными группами информации, или если стоит цель показать различия между данными, основанными на одной переменной.
В действительности можно разбить любые группы выборочных данных на категории, например, по полу или разным возрастным группам. Для бизнес-проектов можно использовать круговые диаграммы для представления важности одного конкретного фактора для других. Однако для анализа нескольких различных наборов данных следует обратиться к столбчатым диаграммам.
Линейные графики
Линейный, или линейчатый график — это тип диаграммы, который отображает информацию в виде серии точек данных, называемых «маркерами», соединёнными отрезками прямых линий. Он распространён во многих областях и аналогичен точечному графику за исключением того, что точки измерения упорядочены (обычно по значению их оси x).
Линейный график часто используется для визуализации тенденции в данных за промежутки времени, поэтому линия часто рисуется в хронологическом порядке. В этих случаях они известны как графики выполнения.
Этот тип диаграммы обычно используется для объяснения тенденций за периоды. На вертикальной оси всегда отображается числовое значение, а на оси X указаны некоторые другие связанные факторы. Линейные диаграммы могут быть показаны круглыми или квадратными маркерами.
Такой график выглядит не так ярко, как другие его разновидности, но пользователи могут ясно увидеть тенденцию за определённый период для одного набора данных. Кроме того, с их помощью можно сравнить тренды для нескольких разных групп. Менеджеры или аналитики могут использовать такие диаграммы для измерения и анализа долгосрочных тенденций в продажах или при изучении маркетинговой статистики.
Другие варианты
Базовые линейные, гистограммы и круговые диаграммы являются отличными инструментами для сравнения одной или двух переменных в нескольких категориях, но что делать, если нужно сравнить много значений одновременно или они не являются числовыми? Мозаичная диаграмма станет лучшим выбором в этой ситуации. Например, рыночный аналитик хочет сравнить размер пользовательских баз, а также возрастные показатели в каждой группе. Создание такой диаграммы позволила бы маркетологу ясно и просто проиллюстрировать все переменные.
Сегменты рынка часто делятся в зависимости от возраста и пола, а популяционная пирамида является идеальным визуальным представлением двух групп. График классически принимает форму треугольника, когда популяция здорова и растёт — самые большие группы являются самыми молодыми, и каждый пол сокращается примерно в равной степени по мере старения населения, оставляя самые маленькие группы в верхней части графика.
Популяционная пирамида, которая отклоняется от своей классической формы, может указывать на неравномерность населения в течение определённого периода, например, голода или экономического бума, который привёл к увеличению смертности или рождаемости.
Конечно, пирамиды населения не всегда используются для сравнения по возрасту и поэтому не всегда принимают одноимённую форму графика. Например, маркетолог может использовать план для сравнения населения по доходу, весу или IQ, в котором самые маленькие группы часто бывают как сверху, так и снизу. Несмотря на это, график чётко отображает тенденции численности населения, а также сравнивает размеры двух связанных групп.
Ещё диаграммы используются при составлении розы ветров, которая графически отображает скорость и направление ветра в конкретном месте за определённый период, и других погодных показателей, например, дождливости и облачности.
А также используются менее известные типы диаграмм:
Создать диаграмму можно вручную (обычно это делается на миллиметровой бумаге) или с помощью компьютера, используя различные программы и приложения, в том числе известные всем Word или Excel. Продукты пакета Office работают в связке, так что можно рассчитать данные диаграммы в электронной таблице, а потом импортировать и оформить полученный результат в Ворд. Это удобный способ для того, чтобы позже изменить показатели без каких-либо проблем. Составить графики также возможно в многочисленных онлайн-сервисах.
Как визуализировать данные: типы графиков
Редактор Наталия Шергина специально для блога Нетологии адаптировала статью об эффективных способах визуализации данных.
Предположим, вы понимаете важность визуального представления данных, знаете, какие навыки для этого нужны и, более того, обладаете ими. Заодно представим, что у вас есть данные для визуализации, осталось только разобраться, какие виды графиков и диаграмм подойдут. В статье мы расскажем о самых эффективных способах визуализации данных — вам будет из чего выбрать.
Столбчатая диаграмма (Bar Graph)
Скорее всего, это был первый способ визуализации, с которым вы столкнулись. Вспомните школьные учебники, таких диаграмм там было много. Если вы думали, что столбчатые диаграммы вместе со школой остались позади — не спешите с ними прощаться. Многие виды данных удобно представлять с их помощью: информацию о пробках на дороге, увеличение клиентской базы, график продаж. Столбчатые диаграммы — один из самых наглядных видов представления статистики.
Линейная диаграмма (Line Chart)
Этот вид графиков напоминает вершины горного хребта, и это сравнение неслучайно. С помощью линейных диаграмм можно графически представить горы данных и извлечь столько же инсайтов. Подходят для представления колебаний акций, темпа роста компании, построения прибыльной системы.
Гистограмма с несколькими осями (Multi-Axis Charts)
Это сочетание столбчатой диаграммы и линейного графика. Подойдёт, если нужно представить два или более фактора для выявления параллелей или сравнения. Гистограммы с осями часто используют на заседании членов советов компании, чтобы сопоставить, например, рыночную цену и общую выручку.
Гистограмма (Bar Histograms)
Ещё один график из школьных учебников. Гистограммы используют для представления числовых данных одной категории и их изменения с течением времени. Пример — изменение численности населения страны за конкретный период.
Как и столбчатые диаграммы, гистограммы состоят из столбцов. Поэтому эти два вида графиков часто путают. Давайте разбираться.
Круговая диаграмма (Pie Charts)
Кто работал с Экселем, тот наверняка знаком с круговыми диаграммами. Поставил её — и отчёт сразу выглядит презентабельнее, так? А если серьёзно, то круговые диаграммы — это отличный способ представить части одного целого. Например, долю компании на рынке, ваш вклад в общий проект или разработку секторов для инвестиционного плана.
Каждому из нас приходилось работать хотя бы с одной из перечисленных диаграмм. А если нет, то их названия вы точно слышали. На этом мейнстрим заканчивается. Далее — менее популярные графики.
Диаграмма спагетти (Spaghetti Charts)
К сожалению, это не совсем о еде. Диаграмма спагетти — очень необычный вид графиков, который только набирает популярность. Здесь без визуальной подсказки не объяснишь.
Помимо метеорологии, эти диаграммы подходят для визуализации взаимосвязей, что особенно полезно в юридических и судебных вопросах.
Географическая диаграмма (Map Charts)
Географические диаграммы специально разработаны для анализа географической информации, представления пространственных отношений и региональных данных. Используйте их, если нужно графически изобразить глобальную клиентуру, план расширения компании или план диверсификации производства. Эти диаграммы покажут, какие географические области развиваются, а каким нужно больше внимания. Также они помогают принимать решение — например, куда инвестировать или какие страны лучше для жизни.
Стрим-график или график потока (Stream Graph)
Даже если вы ни разу не видели землетрясения, то о сейсмографе слышали наверняка. Это машина, которая реагирует на сейсмическую активность и записывает сейсмоволны в виде графика.
Сейсмограф фиксирует толчки 24 часа 7 дней в неделю. Данные представляются графически в виде «потока» или «волн» вдоль центральной оси. Сейсмография — не единственная сфера применения графиков потока. Они особенно эффективны для графического изображения изменений за период времени.
Пузырьковая диаграмма (Bubble Charts)
Не очень серьёзное название, но суть не в нём. Сфера применения таких диаграмм в представлении и анализе данных огромна. Если говорить технически, пузырьковая диаграмма пригодится для визуализации анализа взаимодействий и распределения. А проще говоря, информация представлена в трёх измерениях или плоскостях. Допустим, у вас три вида данных: общее количество товаров, число каждого проданного продукта и выручка от продаж каждого продукта. Если вы хотите видеть взаимосвязь этих данных на одном графике, то пузырьковая диаграмма для вас.
Лучевая диаграмма (Sunburts)
Любители интернет-магазинов, эта информация для вас. Ваше поведение на сайте и то, на какие страницы вы заходите, заносится в историю, а админы магазинов могут легко представить эту информацию в виде лучевой диаграммы, чтобы понять, куда идёт основной трафик на сайте и какие страницы посещают реже всего. Такие диаграммы идеальны для представления иерархических данных.
Полярные часы (Polar Clock)
Ещё один интересный, но пока не самый популярный вид представления данных. График работает по принципу часов и каждую секунду показывает количество проделанной работы. Похоже на окно «копирование файлов», где зелёный индикатор показывал, сколько процентов данных уже скопировано. Представьте себе то же самое, только в форме круга — это и есть диаграмма полярные часы.
Интерактивная кольцевая диаграмма (Donut Transitions)
Это та же кольцевая диаграмма, только анимированная. Интерактивная кольцевая диаграмма — один из лучших способов для выявления закономерностей между несколькими параметрами. Эффективна для представления части целого и анализа зависимости величин. При изменении анализируемых параметров изменяются и пропорции диаграммы. Пригодится тем, кто следит за динамикой изменения — например, изменения стоимости акций в результате каких-либо действий компании.
Курс
Инфографика
Это одни из наиболее эффективных способов визуализации данных. Какие-то из них более привычны, о других пока мало кто знает. Новые виды графиков и диаграмм появляются вместе с новыми видами данных, что происходит непрерывно. Это значит, что скоро появятся более продвинутые способы визуализации.
Инфографика для СМИ
Мнение автора и редакции может не совпадать. Хотите написать колонку для «Нетологии»? Читайте наши условия публикации. Чтобы быть в курсе всех новостей и читать новые статьи, присоединяйтесь к Телеграм-каналу Нетологии.
Диаграммы. Какую и для чего выбирать. Советы по использованию
Как выбирать тип диаграммы, как сделать их понятными, простыми и привлекательными.
Всем, кто делает презентации и или дашборды.
Однажды я захотел, чтобы все диаграммы, с которыми я сталкиваюсь, были понятными без необходимости их объяснять или читать к ним сопроводительные тексты. Мне нравится мысль Авинаша Кошика о том, что статистика и аналитика должны быть простыми и ясными, иначе они говно. Он конечно не так писал и не про диаграммы, но я прочитал именно так. Поколение PowerPoint менеджеров, считает, что график — это просто.
Я прочитал несколько (список всех материалов в конце) хороших книг и статей о том, как делать крутые диаграммы, собрав для вас все в краткой шпаргалке.
Таблицы или диаграммы?
Используйте диаграмму, если:
Используйте таблицу, если:
Какие цели помогает достичь диаграмма
4 типа диаграмм по их функции
Диаграмма делятся на 4 группы в зависимости от их функции.
Если вы не профессиональный аналитики, то скорее всего в своей работе вам потребуются только два — сравнивающие числа, показывающие состав\структуру числе.
Алгоритм выбора диаграммы
Отправной точкой при выборе типа диаграммы всегда идет идея (message), которую вы хотите донести. Данные не являются определяющим фактором. Более того, даже не имея данных, но определившись с идеей, можно выбрать тип будущей диаграммы.
Полезные вопрос для выбора типа диаграммы
Матрица выбора типа диаграммы Andrew Abela
Самый простой и наглядный способ выбора диаграммы — использовать матрицу выбора Andrew Abela. Скачать ее в большом разрешение можно тут.
Название диаграммы
Хорошее название диаграммы содержит вашу идею, мысль, а не данные или их тип.
Общие рекомендации использования диаграмм
Популярные виды диаграмм и рекомендации по их использованию
Столбчатая диаграмма (Column Chart)
Столбчатая диаграмма самая популярная. Она лучше всего подходит для сравнения значений, когда важно дать возможность сравнить каждое значение с каждым.
Советы для столбчатой диаграммы
Столбчатая гистограмма (Column Histograms)
Столбчатая гистограмма — это один из вариантов столбчатой диаграммы. Этот тип диаграмм хорошо подходит для визуализации распределения значений по группам. Например, разделение тыкв по их весу на фестивале тыкв.
Диаграмма с составными столбцами (Stacked Column Charts)
Этот тип диаграмм помогает показать структуру значения и дает возможность их сравнить. Важно, чтобы отображение частей значения и самих значений были пропорциональны. Часть столбца со значением 100 должна быть в два раза больше части со значением 50. Каждый столбец не должен делиться больше чем на 3–4 части.
Горизонтальная столбчатая диаграмма (Bar Charts)
Хорошим примером использованием этого типа диаграмм — график источников посещения сайта. Источников посещения обычно больше 5–7, а названия сайтов-источников часто длинные, и горизонтальное расположение подходит лучше всего.
Горизонтальная диаграмма с составными столбцами (Stacked Bar Charts)
Я не нашел ни одного примера хорошего использования этого типа диаграмм. Фактически это означает, что если вы решили использовать этот тип, то вы совершили ошибку. Главная проблема — диаграмма не дает удобно сравнивать значения.
Линейная диаграмма (Line Charts)
В этом типе диаграмм возможность сравнивать значения уходит на второй план, но все еще остается возможной, с помощью маркеров на графике, которые ставятся через одинаковые промежутки.
Советы для линейной диаграммы
Линейная диаграмма с временной шкалой (Timeline Charts)
Этот подтип линейной диаграммы нужно использовать, если вы хотите показать тренд изменений значений за временной период. Хорошая линейная диаграмма с временной шкалой позволяет увеличивать и уменьшать масштаб, сжимать и растягивать ось времени, чтобы увидеть больше деталей или тенденций.
Диаграмма областей (Area Chart)
Заполнение области под линией помогает нагляднее показать изменение количества накопленных единиц (например, автомобилей, количество сотрудников, хлеба, билетов) и плохо подходит для отображения флуктуирующих (случайно отклоняющихся) значений (например, изменение цены акций).
Диаграмма областей с накоплением (Stacked Area Chart)
Этот тип диаграмм лучше всего подходит для отображения изменений в составе комплексной величины с течением времени. Хорошим примером может быть изменение долей рынка с течением времени.
Круговая диаграмма и “Пончиковая” диаграмма (Pie Chart and Donut Chart)
Круговая диаграмма представляет числа в процентах, используемые для визуализации отношения к целому или композицию. Круговые диаграммы не предназначены для сравнения отдельных разделов друг с другом или для представления точных значений (для этого лучше использовать гистограмму).
По возможности избегайте круговые диаграммы. Человеческий разум мыслит линейно, но, когда дело доходит до углов и областей, нам становится тяжело воспринимать и сравнивать.
Советы для линейной диаграммы
Редкие виды диаграмм и рекомендации по их использованию
Калибровочная диаграмма (Gauge Chart)
Этот тип диаграмм отлично подходит для отображения прогресса достижения заданной величины (например KPI). Плохая сторона калибровочных диаграмм заключается в том, что они занимают много места и обычно показывают только одно значение.
Обычно, зеленый цвет используют, когда значение имеет нужную динамику или почти достигло цели, а красную, когда все плохо.
Если имеется множество калибровочных диаграмм, сравниваемых с одной шкалой производительности, столбчатая диаграмма будет более эффективной и компактной.
Составная “пончиковая” диаграмма (Stacked Donut Chart)
Для этого типа диаграмм есть очень простое правило. Никогда не используйте этот тип диаграмм.
Точечная диаграмма\Диаграмма рассеяния (Scatter Plot Chart)
Диаграммы рассеяния в основном используются для анализа корреляции и распределения. Хорошо показывает связь между двумя разными переменными, где одна коррелирует с другой (или не коррелирует). Также могут показывать тенденции распространения данных или кластеризации и помогают выявлять аномалии или выбросы.
Хорошим примером диаграмм рассеяния будет диаграмма, показывающая расходы на маркетинг и доходы.
Советы для линейной диаграммы
Пузырьковая диаграмма (Bubbles Chart)
Пузырьковая диаграмма — это диаграмма рассеяния к которой добавляет еще одно измерение. Это позволяет сравнивать значения между собой. Если пузырьки очень похожи по размеру, используйте метки.
Фактически мы могли бы добавить четвертую переменную путем цветокоррекции этих пузырьков или отображения их в виде круговых диаграмм, но это плохая идея и делать так не надо.
Хорошим примером пузырьковой диаграммы будет график, показывающий маркетинговые расходы по сравнению с прибылью. Стандартный график рассеяния может показать положительную корреляцию маркетинговых затрат и прибыли. Пузырьковая диаграмма покажет, что увеличение маркетинговых издержек съедает получаемую прибыль.
Столбчатая горизонтальная гистограмма (Bar Histogram Charts)
Самым ярким и удачным примером использования этого типа диаграммы является распределение населения по возрасту. Часто, этот тип диаграммы называются “рождественской елкой”.