Диаграмма (греч. Διάγραμμα (diagramma) - изображение, рисунок, чертёж) - графическое представление данных линейными отрезками или геометрическими фигурами, позволяющее быстро оценить соотношение нескольких величин.

Иногда для оформления диаграмм используется трёхмерная визуализация , спроецированная на плоскость, что придаёт диаграмме отличительные черты или позволяет иметь общее представление об области, в которой она применяется.

Трёхмерное схематичное изображение столбчатой диаграммы

Типы диаграмм:

Диаграммы-линии (графики)

Диаграммы-линии или графики - это тип диаграмм, на которых полученные данные изображаются в виде точек, соединённых прямыми линиями. Точки могут быть как видимыми, так и невидимыми (ломаные линии). Также могут изображаться точки без линий (точечные диаграммы). Для построения диаграмм-линий применяют прямоугольную систему координат .

Диаграммы-линии целесообразно применять тогда, когда число размеров (уровней) в ряду велико.

Основной недостаток диаграмм-линий - равномерная шкала, позволяющая измерить и сравнить только абсолютные приросты или уменьшения показателей в течение периода исследований.

Диаграммы-области

Диаграммы-области - это тип диаграмм, схожий с линейными диаграммами способом построения кривых линий. Отличается от них тем, что область под каждым графиком заполняется индивидуальным цветом или оттенком.

Преимущество данного метода в том, что он позволяет оценивать вклад каждого элемента в рассматриваемый процесс.

Недостаток это типа диаграмм также схож с недостатком обычных линейных диаграмм - искажение относительных изменений показателей динамики с равномерной шкалой ординат.

Столбчатые и линейные диаграммы (гистограммы)

Классическими диаграммами являются столбчатые и линейные (полосовые) диаграммы . Также они называются гистограммами . Столбчатые диаграммы в основном используются для наглядного сравнения полученных статистических данных или для анализа их изменения за определённый промежуток времени. Построение столбчатой диаграммы заключается в изображении статистических данных в виде вертикальных прямоугольников или трёхмерных прямоугольных столбиков. Каждый столбик изображает величину уровня данного статистического ряда.

Разновидностями столбчатых диаграмм являются линейные (полосовые) диаграммы. Они отличаются горизонтальным расположением столбиков.

Столбчатые диаграммы могут изображаться и группами (одновременно расположенными на одной горизонтальной оси с разной размерностью варьирующих признаков).

Круговые (секторные) диаграммы

Достаточно распространённым способом графического изображения структуры статистических совокупностей является секторная диаграмма , так как идея целого очень наглядно выражается кругом, который представляет всю совокупность. Относительная величина каждого значения изображается в виде сектора круга, площадь которого соответствует вкладу этого значения в сумму значений. Этот вид графиков удобно использовать, когда нужно показать долю каждой величины в общем объёме. Сектора могут изображаться как в общем круге, так и отдельно, расположенными на небольшом удалении друг от друга.

Круговая диаграмма сохраняет наглядность только в том случае, если количество частей совокупности диаграммы небольшое. Если частей диаграммы слишком много, её применение неэффективно по причине несущественного различия сравниваемых структур.

Радиальные (сетчатые) диаграммы

В отличие от линейных диаграмм, в радиальных или сетчатых диаграммах более двух осей. По каждой из них производится отсчёт от начала координат, находящегося в центре. Для каждого типа полученных значений создаётся своя собственная ось, которая исходит из центра диаграммы. Радиальные диаграммы напоминают сетку или паутину, поэтому иногда их называют сетчатыми. Преимущество радиальных диаграмм в том, что они позволяют отображать одновременно несколько независимых величин, которые характеризуют общее состояние структуры статистических совокупностей. Если отсчёт производить не с центра круга, а с окружности, то такая диаграмма будет называться спиральной диаграммой .

Пространственные (трёхмерные) диаграммы

Пространственные , или трёхмерные диаграммы являются объёмными аналогами пяти основных типов двухмерных диаграмм: линейных, диаграмм-областей, гистограмм (столбчатых и линейных), круговых. Изображение в объёмном виде упрощает понимание информации. Такие диаграммы выглядят убедительнее.

Типы диаграмм в MS Excel

Microsoft Excel поддерживает различные типы диаграмм, позволяя представлять данные понятным для конкретной аудитории способом.

Гистограммы

Данные в столбцах или строках листа можно отобразить в виде гистограммы. Гистограммы полезны для представления изменений данных с течением времени и для наглядного сравнения различных величин. В гистограммах категории обычно формируются по горизонтальной оси, а значения - по вертикальной.

Графики

Данные, расположенные в столбцах или строках листа, можно представить в виде графика. Графики позволяют изображать непрерывное изменение данных с течением времени в едином масштабе и идеально подходят для представления тенденций изменения данных с равными интервалами.

Графики можно использовать, если метки категорий являются текстовыми и представляют значения, разделённые равными интервалами, например, месяцы, кварталы или финансовые годы. Это особенно важно при наличии нескольких рядов: для отображения одного ряда можно использовать точечную диаграмму. Также графики можно использовать при наличии нескольких разделённых равными интервалами числовых меток, в частности, лет. Если числовых меток больше десяти, вместо графика лучше использовать точечную диаграмму.

Круговые диаграммы

Данные в одном столбце или строке листа можно представить в виде круговой диаграммы. Круговая диаграмма демонстрирует размер элементов одного ряда данных относительно суммы элементов. Точки данных на круговой диаграмме выводятся как проценты от всего круга.

Линейчатые диаграммы

Данные в столбцах или строках листа можно представить в виде линейчатой диаграммы. Линейчатые диаграммы используют для сравнения отдельных элементов.

Диаграммы с областями

Данные в столбцах или строках листа можно представить в виде диаграммы с областями. Диаграммы с областями подчёркивают величину изменений с течением времени и могут использоваться для привлечения внимания к суммарному значению в соответствии с тенденцией. Например, данные, отражающие прибыль в зависимости от времени, можно отобразить на диаграмме с областями для привлечения внимания к общей прибыли.

Точечные диаграммы

Данные в столбцах и строках листа можно представить в виде точечной диаграммы. Точечная диаграмма показывает отношения между численными значениями в нескольких рядах данных или отображает две группы чисел как один ряд координат x и y.

Точечная диаграмма имеет две оси значений, при этом одни числовые значения выводятся вдоль горизонтальной оси (оси X), а другие - вдоль вертикальной оси (оси Y). На точечной диаграмме эти значения объединяются в одну точку и выводятся через неравные интервалы или кластеры.

Точечные диаграммы обычно используются для иллюстрации и сравнения числовых значений, например научных, статистических или технических данных.

Биржевые диаграммы

Данные, расположенные в столбцах или строках листа в определённом порядке, можно представить в виде биржевой диаграммы.

Как следует из названия, биржевые диаграммы чаще всего используются для иллюстрации изменений цен на акции.

Однако их также можно использовать для вывода научных данных.

Например, с помощью биржевой диаграммы можно представить дневные или годичные колебания температуры.

Поверхностные диаграммы

Данные в столбцах или строках листа можно представить в виде поверхностной диаграммы.

Поверхностная диаграмма полезна, если требуется найти оптимальные комбинации данных из двух наборов.

Как на топографической карте, области, относящиеся к одинаковым диапазонам, при этом выделяются цветами и штриховкой.

Поверхностные диаграммы можно использовать для иллюстрации категорий и наборов данных, представляющих собой числовые значения.

Кольцевые диаграммы

Данные, расположенные только в столбцах или строках листа, можно представить в виде кольцевой диаграммы. Как и круговая диаграмма, кольцевая диаграмма демонстрирует отношение частей к целому, но может содержать более одного ряда данных.

Пузырьковые диаграммы

На пузырьковой диаграмме можно отобразить данные столбцов листа, при этом значения по оси X выбираются из первого столбца данных, а соответствующие значения по оси Y и значения, определяющие размер пузырьков, выбираются из соседних столбцов.

Лепестковые диаграммы

Данные в столбцах или строках листа можно представить в виде лепестковой диаграммы.

— В некотором смысле, показывая человеку круговую диаграмму, вы можете оскорбить его интеллектуальные способности

К. Г. Карстен, «Диаграммы и графики» (1923)

Первые негативные выпады в сторону круговых (секторных) диаграмм начались более 100 лет назад. В 1914 году инженер и сторонник визуализации, Виллард Бринтон (Willard Brinton), опубликовал работу под названием «Графические методы», которую принято считать первой книгой о правильной визуализации данных для широкой аудитории. Он был Эдвардом Тафтом своего времени: пропагандистом наглядного обмена информацией и памфлетистом плохих форм.

Значительная часть книги Бринтона предостерегает читателей от использования круговых диаграмм (pie chart). В самой первой главе, описывая «составные элементы», автор объясняет:

«Круговая диаграмма, вероятно, используется гораздо чаще, чем любая другая форма, для демонстрации пропорций элементов. Однако, круг с секторами — это далеко не оптимальная форма, поскольку он и близко не обладает такой же выразительностью, как столбиковые диаграммы. Недостатком секторного представления является невозможность размещения частей таким образом, чтобы их можно было легко сравнить или просуммировать».

С тех пор, как Бринтон написал эти слова, многие статистики и эксперты в области визуализации выступили против секторных диаграмм и настаивали на использовании различных альтернатив. Хотя изначально в своих суждениях критики апеллировали к логике, за последние 40 лет они отыскали экспериментальные доказательства, которые указывают на неполноценность таких диаграмм в плане точности передачи информации.

Тем не менее, круговые диаграммы остаются весьма востребованными. Крупные издательства и медиа-корпорации, например, The Walt Street Journal и Target Corporation, до сих пор используют их, чтобы отображать свои данные. Кроме того, некоторые веб-ресурсы также задействуют этот довольно спорный графический метод.

Чтобы понять суть проблемы, вернемся к ее истокам и рассмотрим аргументы сторонников и критиков секторных диаграмм.

История возникновения

Отцом современной визуализации данных можно по праву назвать Уильяма Плейфэра (William Playfair). Он родился в Шотландии в 1759 году и вел очень увлекательный образ жизни. Плейфэр принимал участие во взятии Бастилии, внес свой вклад в развитие телеграфа и, конечно же, опубликовал первую круговую диаграмму. Он также является создателем столбиковой и линейной диаграмм.

Круговая диаграмма является одной из многих инноваций шотландского «мошенника» Уильяма Плейфэра

На рубеже XVIII века, использование иллюстраций в серьезной интеллектуальной литературе считалось слишком детским подходом. Но, как свободно мыслящего человека, Плейфэра это не остановило.

В 1801 году он опубликовал «Статистический Бревиарий» (Statistical Breviary) — книгу, посвященную демографическим и экономическим данным европейских государств. В этой работе, которая содержала первую круговую диаграмму, Плейфэр аргументирует ценность использования графических элементов: «Создание визуального образа для наших глаз при сохранении всех пропорций и размеров — это наиболее оптимальный и читабельный способ выражения определенной идеи».

Секторная диаграмма, опубликованная на страницах «Статистического Бревиария», показана ниже. На ней изображены доли земельных участков Турецкой Империи, расположенных в Азии, Африке и Европе тех времен. Этот рисунок принято считать первой круговой диаграммой, где идея о целом была представлена в виде круга, а для различия секторов использовался цвет.

Распределение площади Турецкой Империи является первой известной секторной диаграммой

Но как Плейфэр пришел к такой идее?

Некоторые эксперты считают, что секторная диаграмма обязана своим появлением кругам, которые использовались для представления понятий в философии и математике. Брат Плейфэра, Джон, был уважаемым математиком и ученым. Вполне вероятно, что Уильям увидел разделенный круг, изображающий составные части категории, в одной из его работ. Математики и философы применяют этот тип иллюстрации еще с XIV века.

Пример использования круга для представления составных частей в XIV веке

Секторная диаграмма, впрочем как и другие инновации Плейфэра, обрела широкое распространение не сразу. В то время Уильяма считали «мошенником» и нечистым на руку бизнесменом, поэтому, как правило, его идеи игнорировались.

Так продолжалось до 1850-х годов, пока круговая диаграмма не обрела еще одного важного сторонника — французского инженера Чарльза Джозефа-Минарда (Charles Joseph-Minard), который подтвердил эффективность данного метода. Минард был «пионером» статистических графиков и, по мнению многих, создателем самых гениальных методик визуализации данных.

Будучи в первую очередь картографом, Минард дополнил круговыми диаграммами свои карты. На размещенном ниже примере он изобразил в виде таких диаграмм количество мяса, поставляемого в парижские магазины из различных регионов Франции. Размер круга представляет общее количество мяса, и каждый круг разделен пропорционально на доли баранины, телятины и говядины:

Карта, созданная пионером визуализации данных Чарльзом Джозефом-Минардом в 1858 году, с использованием круговых диаграмм

Изобретение секторной диаграммы иногда ошибочно приписывают легендарной британской медсестре и общественному деятелю Флоренс Найтингейл (Florence Nightingale). В 1858 году она распределила причины смертности британских солдат в Крымской войне по месяцам. Флоренс использовала эту диаграмму, чтобы убедить правительство Великобритании улучшить санитарные условия и питание в военных лагерях.

Несмотря на то, что ее чертеж смотрится очень мощно и убедительно, на самом деле он не является круговой диаграммой. Это так называемая областная диаграмма (polar-area chart), в которой круг делится на ровные части, но их длина зависит от величины переменной:

Областная диаграмма Флоренс Найтингейл, которую часто путают с круговой диаграммой

Критика в адрес круговой диаграммы

Первые сто лет истории круговой диаграммы были мирным временем, но буря уже надвигалась. Слова Бринтона, которые мы цитировали в начале поста, являются самым ранним примером критики в сторону данной инновации, но к 1920 году в мире появилось еще больше литературы, резко осуждающий этот метод.

В 1923 году американский экономист Карл Густав Карстен (Karl G. Karsten) согласился с предупреждением Бринтона касательно секторных диаграмм. Заявления Карстена в его книге «Диаграммы и графики» (Charts and Graphs) удивительно похожи на те, что мы слышим сегодня:

«У секторной диаграммы очень много недостатков. Во-первых, человеческий глаз не может нормально сравнить длину дуги окружности, поскольку секторы направлены в различные стороны. Во-вторых, человеческое зрение не приспособлено к сравнению углов в принципе…

Наконец, невозможно эффективно оценить величину областей, особенно если они представлены в виде неравномерных секторов в круге. Не существует способа, который бы позволял сравнивать компоненты круглой фигуры так же быстро и точно, как части прямой линии или столбца»

Однако, хотя подобные выпады звучали все чаще, статистик Вальтер Кросби Иллс (Walter Crosby Eells) отметил, что многие критические замечания основываются «исключительно на личных предпочтениях». Иллс и другие решили проверить это предположение.

Ранние исследования в этой области были направлены на то, чтобы выяснить, пропорции какой разделенной фигуры — круга или столбца — люди определяют более точно. В ходе эксперимента 1927 года, проведенного Фредериком Крокстоном (Frederick Croxton) и Роем Страйкером (Roy Stryker), ученые попросили более 800 испытуемых угадать пропорции каждого компонента различных сегментированных фигур:

В данном случае пропорции практически идентичны.

Исследователи рассчитали среднюю погрешность предположений респондентов, но в этом эксперименте и многих других экспериментах ученым так и не удалось отыскать серьезных доводов, дискредитирующих круговые диаграммы. Сторонники данного типа визуализации до сих пор используют результаты проведенных в 1927 году исследований, чтобы аргументировать свою точку зрения.

Тем не менее, как отметил ученый Майкл Макдональд-Росс (Michael Macdonald-Ross) в обширном обзоре «Конфронтации круга и столбца», эти первоначальные эксперименты на самом деле не отображают реальное положение вещей. Несмотря на то, что сегментированный столбец в то время считался основной альтернативой кругу, сегодня специалисты практически всегда предлагают использовать гистограммы или точечные диаграммы.

Основной и, возможно, наиболее мощный удар по секторным диаграммам пришелся на 1980-е года, благодаря усилиям статистика Уильяма Кливленда (William Cleveland). Кливленд является автором новаторской книги «Элементы графических данных», в результате которой, как многие считают, визуализация данных обрела научную основу. Его работа не только описывает базовые «задачи восприятия», решаемые при просмотре диаграммы (например, суждения касаемо длины или площади), но и утверждает, с какими из них люди справляются лучше всего.

В эксперименте, проведенном в 1984 году, Кливленд и его друг, исследователь Роберт МакГилл (Robet McGill) тестировали круговую диаграмму. Вместо того, чтобы сравнивать ее с сегментированным столбцом, они сопоставили разделенный на части круг с его истинным конкурентом — гистограммой:.

В эксперименте Кливленда задачей восприятия гистограммы было определение позиции на шкале, а при просмотре круговых диаграмм — угол сегмента. Ученые обнаружили, что гипотез на счет высоты столбцов гистограммы были в 1,96 раз точнее, чем суждения, касающиеся угла. Кливленд отметил: «Круговые диаграммы не обеспечивают эффективную передачу информацию о разнице значений».

После этого, статистик Наоми Роббинс (Naomi Robbins) проводила исследования, чтобы понять, почему мы так плохо определяем углы. В книге «Создание более эффективных графиков» (Creating More Effective Graphs) она пишет, что, как правило, люди склонны недооценивать острые углы и переоценивать тупые. Роббинс также утверждает, что сегменты круга, направленные в стороны, кажутся большими, чем те, что размещены вверху или внизу.

Это исследование подбодрило ярых противников секторных диаграмм, к которым относятся и сегодняшние ведущие специалисты в области визуализации данных — Эдвард Тафт (Edward Tuft) и Стивен Фью (Spethen Few). Тафт пишет: «Таблица практически всегда лучше, чем дурацкая круговая диаграмма, а Фью добавляет: «Пироги можете оставить на десерт» (pie — пирог по-английски).

Кроме того, круговые диаграммы постоянно высмеиваются популярными СМИ, например, в Washington Post, и в New York Times:

Круговая диаграмма, демонстрирующая эффективность круговой диаграммы

Тем не менее, у этого инструмента есть и свои защитники.

Доводы в защиту круговой диаграммы

По мнению многих пользователей, основным преимуществом круговой диаграммы является то, что все сегменты выглядят частью чего-то целого. К примеру, рассматривая график населения страны, распределенного по возрастным группам, зритель понимает, что представленные данные касаются всех людей, проживающих в этой стране. Это допущение не будет столь очевидным в случае с гистограммами.

Некоторые ученые также оспаривают эмпирическую литературу, которая резко критикует секторные диаграммы. Пожалуй, ни один человек не потратил больше времени на поиск аргументов в пользу этих диаграмм, чем психолог Ян Спенс (Ian Spence). В своей книге «Возникновение и использование статистических диаграмм (No Humble Pie: The Origins and Usage of a Statistical Chart) он активно защищает этот осуждаемый многими визуальный элемент.

Спенс утверждает, что исследования восприятия «пирожковых» диаграмм плохо проработаны. Он считает работу Кливленда ошибочной, поскольку в ней испытуемых просят сравнить размеры отдельных сегментов круга, а не оценить величину сегмента по отношению к целой фигуре. По его мнению, круговые диаграммы чаще используются для второй цели. Ссылаясь на другое исследование 1987 года, Спенс заявляет, что в этом плане секторные диаграммы и сегментированные столбцы абсолютно идентичны. Он пишет:

«На мой взгляд, чаще всего круговые диаграммы критиковали люди, которые хотели сделать больше, чем могли на самом деле. Секторная диаграмма — это простой информационный график, и его основное назначение заключается в демонстрации связи между сегментом и целой фигурой»

Исследование 2013 года о толковании человеком круговых диаграмм и столбцов дало сторонникам «пирогов» еще больше аргументов. В ходе эксперимента, проведенного Университетом Тафтса для измерения психической энергии, требуемой при просмотре различных графиков, использовалась около инфра-красная спектроскопия. Авторы обнаружили, что круговые диаграммы оцениваются не менее точно и что среднестатистический человек не считает их изучение более утомительным, чем просмотр гистограмм.

Однако, критикуя данное исследование, Стивен Фью утверждает, что заявления, сделанные психологами, ошибочны и безответственны. Эксперимент проверял способность людей делать гипотезы касаемо отдельных диаграмм (круговой и столбиковой), а не одной и той же. По словам Фью, на самом деле, глядя на эти графики, респонденты должны были действовать не совсем так, поэтому данная работа не имеет большого значения.

Другие считают, что секторная диаграмма может быть полезной, когда она используется редко и в эстетических целях. Нейтан Яу (Nathan Yau) из Flowing Datapoints говорит, что даже если предположения об углах в круговой диаграмме не так точны, как в других случаях, это не особо важно, ведь на практике выдвигать такие допущения не нужно практически никогда (в частности, когда на чертеже изображено только два или три значения). При определенных обстоятельствах, круговую диаграмму выбрать даже лучше, чисто из дизайнерских соображений:

Эта диаграмма не очень информативна с точки зрения представления данных, но она красива и оригинальна (Sky — небо, Sunny side of pyramid — солнечная сторона пирамиды, Shady side of pyramid — теневая сторона пирамиды)

Вместо заключения

Даже после столетних споров об их полезности, круговые диаграммы никуда не делись. На защиту (как и на критику) этого визуального инструмента представления данных было затрачено много энергии, при этом ученым так и не удалось объяснить привлекательность данной фигуры. Возможно, она связана с тем, что это первый тип диаграмм, с которыми люди сталкиваются еще в школе, или же нам попросту нравятся круги. А может, стоит винить Microsoft за то, что они добавили секторные диаграммы в Excel.

Так или иначе, по мере увеличения роли информации и цифровых данных в современной жизни, их грамотная визуализация требует все больше внимания. Многие уже выступают за то, чтобы статистика стала обязательной дисциплиной для изучения в старших классах. Как знать, возможно, благодаря более широкому использованию гистограмм и других графических методик, круговые диаграммы наконец утратят свою актуальность. Или нет.

Среди плоскостных диаграмм наибольшее распространение получили столбиковые, полосовые или ленточные, треугольные, квадратные, круговые, секторные, фигурные.

Столбиковые диаграммы изображаются в виде прямоугольников (столбиков), вытянутых по вертикали, высота которых соответствует значению показателя (рис. 6.9).

Полосовая диаграмма

Принцип построения полосовых диаграмм тот же, что и столбиковых. Отличие заключается в том, что полосовые (или ленточные) графики представляют значение показателя не по вертикальной, а по горизонтальной оси.

Оба вида диаграмм применяются для сравнения не только самих величин, но и их частей. Для изображения структуры совокупности строят столбики (полосы) одинакового размера, принимая целое за 100%, а величину частей целого - соответствующей удельным весам (рис. 6.10).

Для изображения показателей с противоположным содержанием (импорт и экспорт, сальдо положительное и отрицательное, возрастная пирамида) строят разнонаправленные столбиковые или полосовые диаграммы.

Основу квадратных, треугольных и круговых диаграмм составляет изображение значения показателя величиной площади геометрической фигуры.

Квадратная диаграмма

Для построения квадратной диаграммы устанавливают размер стороны квадрата путем извлечения корня квадратного из значения показателя.

Так, например, для построения диаграммы на рис. 6.11 из объема услуг связи за 1997 г. в России по отправлению телеграмм
(73 млн.), пенсионных выплат (392 млн.), посылок (24 млн.) квадратные корни составили соответствено 8,5; 19,8; 4,9.

Круговая диаграмма

Круговые диаграммы строятся в виде площади кругов, радиусы которых равны корню квадратному из значений показателя.

Секторная диаграмма

Для изображения структуры (состава) совокупности используются секторные диаграммы . Круговая секторная диаграмма строится путем разделения круга на секторы пропорционально удельному весу частей в целом. Размер каждого сектора определяется величиной угла расчета (1% соответствует 3,6 0).

Пример. Доля продовольственных товаров в объеме розничного товарооборота России составила в 1992 г. 55%, а в 1997 г. - 49%, доля непродовольственных товаров составила соответственно 45% и 51%.

Построим два круга одинакового радиуса, а для изображения секторов определим центральные углы: для продовольственных товаров 3,6 0 *55 = 198 0 , 3,6*49 = 176,4 0 ; для непродовольственных товаров 3,6 0 *45 = 162 0 ; 3,6 0 *51 = 183,6 0 . Разделим круги на соответствующие секторы (рис. 6.12).

Треугольная диаграмма

Разновидностью диаграмм, представляющих структуру (кроме столбиковых и полосовых), является диаграмма треугольная. Она применяется для одновременного изображения трех величин, изображающих элементы или составные части целого. Треугольная диаграмма представляет собой равносторонний треугольник, каждая сторона которого является равномерной масштабной шкалой от 0 до 100. Внутри строится координатная сетка, соответствующая линиям, проводимым параллельно сторонам треугольника. Перпендикуляры из любой точки координатной сетки представляют доли трех компонентов, соответствует в сумме 100% (рис. 6.13). Точка на графике соответствует 20% (по А), 30% (по В) и 50% (по С).

Фигурная диаграмма

Диаграммы фигурные представляют собой изображение в виде рисунков, силуэтов, фигур.

В программе Excel термин диаграмма используется для обозначения всех видов графического представления числовых данных. Построение графического изображения производится на основе ряда данных. Так называют группу ячеек с данными в пределах отдельной строки или столбца. На одной диаграмме можно отображать несколько рядов данных.

Диаграмма представляет собой вставной объект, внедренный на один из листов рабочей книги. Она может располагаться на том же листе, на котором находятся данные, или на любом другом листе (часто для отображения диаграммы отводят отдельный лист). Диаграмма сохраняет связь с данными, на основе которых она построена, и при обновлении этих данных немедленно изменяет свой вид.

Для построения диаграммы обычно используют Мастер диаграмм, запускаемый щелчком на кнопке Мастер диаграмм на стандартной панели инструментов Часто удобно заранее выделить область, содержащую данные, которые будут отображаться на диаграмме, но задать эту информацию можно и в ходе работы мастера.

2.1.1.Тип диаграммы.

На первом этапе работы мастера выбирают форму диаграммы. Доступные формы перечислены в списке Тип на вкладке Стандартные. Для выбранного типа диаграммы справа указывается несколько вариантов представления данных (палитра Вид), из которых следует выбрать наиболее подходящий. На вкладке Нестандартные отображается набор полностью сформированных типов диаграмм с готовым форматированием. После задания формы диаграммы следует щелкнуть на кнопке Далее.

Выбор данных. Второй этап работы мастера служит для выбора данных, по которым будет строиться диаграмма. Если диапазон данных был выбран заранее, то в области предварительного просмотра в верхней части окна мастера появится приблизительное отображение будущей диаграммы. Если данные образуют единый прямоугольный диапазон, то их удобно выбирать при помощи вкладки Диапазон данных. Если данные не образуют единой группы, то информацию для обрисовки отдельных рядов данных задают на вкладке Ряд. Предварительное представление диаграммы автоматически обновляется при изменении набора отображаемых данных.

2.1.2.Оформление диаграммы. Третий этап работы мастера (после щелчка на кнопке Далее) состоит в выборе оформления диаграммы. На вкладках окна мастера задаются:

Название диаграммы, подписи осей (вкладка Заголовки);

Отображение и маркировка осей координат (вкладка Оси);

Отображение сетки линий, параллельных осям координат (вкладка Линии сетки);

Описание построенных графиков (вкладка Легенда);

Отображение надписей, соответствующих отдельным элементам данных на графике (вкладка Подписи данных);

Представление данных, использованных при построении графика, в виде таблицы (вкладка Таблица данных).

В зависимости от типа диаграммы некоторые из перечисленных вкладок могут отсутствовать.

2.1.3.Размещение диаграммы. На последнем этапе работы мастера (после щелчка на кнопке Далее) указывается, следует ли использовать для размещения диаграммы новый рабочий лист или один из имеющихся. Обычно этот выбор важен только для последующей печати документа, содержащего диаграмму. После щелчка на кнопке Готово диаграмма строится автоматически и вставляется на указанный рабочий лист.

2.1.4.Редактирование диаграммы. Готовую диаграмму можно изменить. Она состоит из набора отдельных элементов, таких, как сами графики (ряды данных), оси координат, заголовок диаграммы, область построения и прочее при щелчке на элементе диаграммы он выделяется маркерами, а при наведении на него указателя мыши - описывается всплывающей подсказкой Открыть диалоговое окно для форматирования элемента диаграммы можно через меню Формат (для выделенного элемента) или через контекстное меню (команда Формат) Различные вкладки открывшегося диалогового окна позволяют изменять параметры отображения выбранного элемента данных. Если требуется внести в диаграмму существенные изменения, следует вновь воспользоваться мастером диаграмм. Для этого следует открыть рабочий лист с диаграммой или выбрать диаграмму, внедренную в рабочий лист с данными. Запустив мастер диаграмм, можно изменить текущие параметры, которые рассматриваются в окнах мастера, как заданные по умолчанию.

Чтобы удалить диаграмму, можно удалить рабочий лист, на котором она расположена (Правка Удалить лист), или выбрать диаграмму, внедренную в рабочий лист с данными, и нажать клавишу DELETE

Построение диаграмм

Практически во всех современных табличных "процессорах имеются встроенные средства деловой графики. Для этого существует графический режим работы табличного процессора. В графическом режиме можно строить диаграммы различных типов, что придает наглядность числовым зависимостям.

Диаграмма - это средство наглядного графического изображения информации, предназначенное для сравнения не скольких величин или нескольких значений одной величины, слежения за изменением их значений и т.п.

Большинство диаграмм строятся в прямоугольной системе координат. По горизонтальной оси Х откладываются значения независимой переменной (аргумента), а по вертикальной оси Y - значения зависимой переменной (функции). На один рисунок может быть выведено одновременно несколько диаграмм.

При графической обработке числовой информации с помощью табличного процессора следует:

1) указать область данных (блок клеток), по которым будет строиться диаграмма;

2) определить последовательность выбора данных (по строкам или по столбцам) из выбранного блока клеток.

При выборе по столбцам Х - координаты берутся из крайнего левого столбца выделенного блока клеток. Остальные столбцы содержат Y- координаты диаграмм. По количеству столбцов определяется количество строящихся диаграмм. При выборе по строкам самая верхняя строка выделенного блока клеток является строкой Х - координат, остальные строки содержат Y- координаты диаграмм.

Диаграмма - это графически представленная зависимость одной величины от другой. С помощью диаграмм взаимосвязь между данными становится более наглядной. Диаграммы облегчают сравнение различных данных. Большинство диаграмм упорядочивают данные по горизонтальной (ось категорий) и вертикальной осям (ось значений). Отдельные элементы данных называются точками. Несколько точек образуют последовательность данных.

Элементы диаграммы

По умолчанию диаграмма состоит из следующих элементов:

Ряды данных – представляют главную ценность, т.к. визуализируют данные;

Легенда – содержит названия рядов и пример их оформления;

Оси – шкала с определенной ценой промежуточных делений;

Область построения – является фоном для рядов данных;

Линии сетки.

Помимо упомянутых выше объектов, могут быть добавлены такие как:

· Названия диаграммы;

· Линий проекции – нисходящие от рядов данных на горизонтальную ось линии;

· Линия тренда;

· Подписи данных – числовое значение для точки данных ряда;

· И другие нечасто используемые элементы.

Типы диаграмм

Типы диаграмм.

Рекомендации по выбору источника данных и параметров диаграммы мастер дает в заисимости от выбранного типа. Поэтому определение типа диаграммы предлагается пользователю на первом же шаге. В окне Chart Type (тип диаграммы) первого шага мастера диаграмм представлены четырнадцать типов стандартных диаграмм, каждый из которых имеет еще несколько видов. Тип диаграммы выбирается в поле Chart sub-type (Тип) на вкладке Standart Types (Стандартные). Выбрав тип и вид диаграммы можно просмотреть диаграмму, нажав и удерживая кнопку Press and hold to view sample (Просмотр результата).

Кроме того, в Excel предусмотрено несколько шаблонов нестандартных диаграмм. Тип нестандартной диаграммы можно выбрать на вкладке Custom Type (Нестандартные) в окне Chart Type (тип диаграммы). Выбор типа диаграммы на этой вкладке автоматически приводит к появлению диаграммы в поле Sample (Образец).

По умолчанию Excel устанавливает диаграммы в виде столбцов - Column (Гистограммы). Гистограммы удобно использовать для представления элементов, которые сравниваются в пределах одного временного периода, или для иллюстрации изменений, происходящих с разными элементами в пределах нескольких периодов. Их можно также использовать для сравнения годовых показателей реализации продукции за последние несколько лет. Таким же образом можно представить расходы, а затем сравнить между собой реализацию и расходы на протяжении определенного периода времени.

Bar (Линейчатые) диаграммы - это те же гистограммы, но с иной ориентацией осей. В отличие от гистограмм здесь ось х (или ось категорий) расположена вертикально, а ось у (или ось значений) - горизонтально. Линейчатые диаграммы применяются в тех же случаях, что и гистограммы. Горизонтальное расположение оси зависимых переменных делает их особенно удобными для сравнительного представления разных величин в пределах одного временного периода. Скажем, реализацию товара за месяц различными продавцами лучше всего продемонстрирует линейчатая диаграмма.

Line (Графики) используются для того, чтобы показать развитие процесса во времени или по категориям. Причем, по оси категорий всегда откладываются равные интервалы, поэтому графики используются для отображения изменений, происходящих через регулярные отрезки времени (например, дни, недели или месяцы).

Pie (Круговые) диаграммы демонстрируют соотношение между целым и его частями. На них лучше всего видно, какую часть целого составляет тот или иной его компонент (например, весь бюджет и отдельные его статьи, весь инвестиционный портфель и входящие в него инвестиции). Принцип построения круговой диаграммы следующий: сначала суммируются все данные из выделенного диапазона, а затем определяется, какую часть этого целого составляет содержимое каждой ячейки. Некоторые типы круговых диаграмм позволяют выделить одну или несколько частей целого.

Doughnut (Кольцевые) диаграммы - это одна из разновидностей круговых диаграмм. Они также демонстрируют соотношение частей в целом. Но у них есть одно существенное отличие: на кольцевых диаграммах, в отличие от круговых, можно представлять разные данные.

Radar (Лепестковые) диаграммы едва ли могут быть удобны в использовании, за исключением каких-то очень специальных случаев. Они демонстрируют соотношения между разными последовательностями данных, а также между каждой последовательностью и всеми последовательностями одновременно. В результате все оказывается свалено в одну кучу, и получить четкое представление о сути представляемого предмета обычно весьма проблематично. Лепестковые диаграммы иногда используют в задачах административного управления сложными проектами.

XY Scatter (Точечные) диаграммы широко используются в статистике. Их достоинство в том, что они могут иллюстрировать степень связности элементов данных (представленных точками), а также степень близости элементов данных со средним значением. На точечных диаграммах отображают изменения данных, происходящие за некоторый промежуток времени. Это роднит их с графиками. В чем же специфика использования точечных диаграмм? В графиках по оси категорий всегда откладаваются равные интервалы, тогда как на точечных диаграммах можно представлять данные, для которых интервалы времени имеют разную величину. Так, например, если требуется проанализировать ежедневную реализацию моющих средств, то, учитывая, что в некоторые дни определенные их виды вообще не продавались, лучше использовать точечную диаграмму. Такое представление данных наглядно продемонстрирует их изменения через нерегулярные интервалы. Аналогичное представление на графике дало бы неадекватную картину.

Точечные диаграммы используются и в том случае, если Вы хотите построить график какой-либо неоднозначной функции или функции, аргумент которой имеет непостоянный шаг. Построим, для примера, график функции y = x2, -5 <= x <= 5. Причем от -5 до 0 представим аргумент с шагом 1, а от 1 до 5 - с шагом 2. Если Вы выберете тип диаграммы Line (График), то по оси категорий будут отложены не значения аргумента, а некоторые равные интервалы и, следовательно, график функции будет отображен неверно. Если же Вы определите тип диаграммы как XY Scatter (Точечная), Вам будет предоставлена возможность выбора значений для оси категорий, и, указав в этом качестве строку или столбец, в которых хранится ряд аргументов, Вы корректно построите требуемый график.

Объемные диаграммы выглядят несколько сложнее, но используются они практически в тех же случаях, что и плоские. В семействе объемных диаграмм обособленно стоят Surface (Поверхностные) диаграммы. Их используют для демонстрации взаимосвязи нескольких переменных или для наглядного представления больших объемов данных, которые иначе трудно интерпретировать. Такая диаграмма выглядит как рельефная географическая карта, показывая «возвышенности» и «впадины» для большой совокупности данных.

Excel. Задача

Изначально нам представлен пустой лист, под названием лист 1. Его мы переименовываем в «Выпуск акций»

1.Создаем таблицу. В графе таблица с заголовками ставим галочку, иначе столбцы будут называться по умолчанию.

2.Меняем названия столбцов, при помощи нажатия правой кнопкой мыши на название столбца, и ввода соответствующего названия.

3. Устанавливаем для заголовков шрифт Times New Roman высотой 9. Применяем выравнивание текста в ячейках с переносом слов.

4.Заполняем первый столбец с помощью прогрессии. При выделении ячеек со значениями А2 и А3, в правом нижнем углу ячейки А3 указатель принимает форму крестика, который называется маркером автозаполнения. Нам нужно минимум 40 значений, значит, введем этот крестик до ячейки А41.

4.1. по аналогии заполняем другие столбцы

4.2. в столбец с ценой продажи вставляем формулу En*Fn (=[@[Количество, шт.]]*[@[Номинальная стоимость, руб.]])

5. В ячейку под название дивиденды вставляем формулу, используя процентную ставку, с абсолютным адресом ячейки.

6.Изменяем формат ячеек, 6, 7,8 столбец в виде денежного.

7.Сортируем таблицу «Выпуск акций», по столбцу «Количество, шт.» по возрастанию.

8. Строим график по столбцам «Эмитент» и «Количество, шт.»

В элементы вертикальной оси(ряды) вставляем столбец «Количество, шт.»

В подпись горизонтальной оси вставляем значение столбца «Эмитент»

9. Создаем сводную таблицу на новом листе.

9.1В списке полей сводной таблицы ставим галочки в строке дивиденды, и эмитент. Получается вот такая мини таблица.

10. Строим диаграмму общих начислений дивидендов в зависимости от эмитента.

11. По аналогии создаем сводную таблицу зависимости вида акций от их номинальной стоимости.

11.1Так же по аналогии создаем диаграмму зависимости.

12. На новом листе мы вставили копию таблицы «Выпуск акций». И назвали его автофильтром.

12.1. Фильтр по двум наименованиям эмитента.

12.2 Задаем параметры фильтра в столбце «Цена продажи,руб.», больше 35 000.

12.3 В столбце «Дата эмиссии» применяем такой фильтр, что бы отображались сделки совершенные только в феврале.

Список литературы

1. Ахметов А. Н., Борзенко А. В. Современный персональный компьютер. – М.: Компьютер Пресс, 2003.-317 с.

2. Банк В.Р., Зверев В.С. Информационные системы в экономике: Учебник. – 2003 г.

3. Борзенко А.В. IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. - М., Компьютер Пресс, 1996.- 344 с.

4. Зверев В.С. Информатика: Учебное пособие для студентов вузов. Астрахань, 2003

5. Компьютер Пресс//М.: Компьютер Пресс – 2002.

6. Компьютерра//М.: ООО "Пресса" – 2001.

7. Кузнецов Е. Ю., Осман В. М. Персональные компьютеры и программируемые микрокалькуляторы: Учеб. пособие для ВТУЗов - М.: Высш. шк. -1991 г. 160 с.

8. Фигурнов А.Э. IBM-РС для пользователя. М., 1998

9. Технические средства и методы защиты информации:Учебник для вузов / Зайцев А.П., Шелупанов А.А., Мещеряков Р.В. и др.; под ред. А.П. Зайцева и А.А. Шелупанова. – М.: ООО «Издательство Машиностроение», 2009 – 508 с. Источник - http://window.edu.ru/window_catalog/pdf2txt?p_id=33810

10. Мельников В. Защита информации в компьютерных системах. М.: Финансы и статистика, Электронинформ, 1997 – 368 с.

11. А. Серегин, А. Чудновская. «Устройство компьютера». Москва, 2006 год.

12. Д. Хабракен. «Компьютер и его возможности». Москва, 2004 год.

13. А. Васьковский. «Excel. Основы и его возможности». Минск. 2003 год.

Задумываясь над тем, в, я предлагаю разобраться, какие бывают графики в Эксель и как правильно их применять. От правильного выбора типа диаграммы зависит корректность подачи графической информации, её наглядность и доступность. А чтобы сделать выбор – нужно продумать, какую цель преследует диаграмма и какой тип данных будет на ней изображен.

Например, вы можете строить графики изменения величин во времени, гистограммы для сравнения каких-то показателей, круговые диаграммы долевого участия в общем показателе и многое другое. Для такой визуализации нужно подобрать оптимальный вид диаграммы и получить максимальный эффект от возможностей Microsoft Excel. Давайте разбираться какие графики позволяет строить нам программа.

Гистограмма

Гистограмма – это вид диаграммы, который позволяет отобразить и, главное, сравнить некоторые дискретные данные. Выглядит она, как набор столбиков, характеризующих значение показателя для определенной категории. В примерах я буду приводить диаграммы продаж четырех работников за 6 лет (по годам). Гистограммы бывают таких типов:

1. Гистограмма с группировкой – отображает значения из рядов данных, располагая их рядом для удобного сравнения.

1. – располагает данные не рядом а в одном столбце. Это позволяет не только сравнить отдельные ряды данных, но и суммарный показатель в целом. В нашем примере мы сможем сравнить продажи по продавцам и суммарные продажи по годам.

1. – подобна предыдущей, но здесь значения нормированы, т.е. приведены к процентам. Суммарный показатель всегда – 100%. Так проще оценить долевое участие каждого из рядов (в нашем случае – продавцов) в совокупном результате.

1. Трехмерная гистограмма с группировкой – то же, что и в п.1, только добавлен эффект объема. Впрочем, график все равно остается двумерным, просто добавляется визуальный эффект. Такие же варианты есть для гистограммы с накоплением и для нормированной.

1. – это диаграмма, построенная уже в трех измерениях. Хотя выглядит это эффектно, на практике не всегда наглядно и удобно, поэтому применяйте её осторожно, когда это действительно оправдано.

Графики в Excel

Графики лучше всего подходят для отображения непрерывных процессов или дискретных с высокой частотой дискретизации, например, ежедневных продаж, изменения температуры и др. Графики делятся на такие виды:

1. График – показывает изменение ряда с течением времени. Самый простой и наглядный вариант

1. График с накоплением – здесь каждый следующий ряд «ложится» на предыдущий. На диаграмме с рисунка продажи Иванова (первый ряд) первого числа составили 22,2 у.е., а Зимы (второй ряд) – 32,69. На графике точка продажи Иванова – 22,2 у.е., а Зимы – 22,20 + 32,69 = 54,9 у.е. То есть, началом отсчета для графика второго ряда будет не ось X, а график предыдущего ряда. Такая визуализация позволяет оценить долевой вклад каждого ряда в суммарном прогрессе с течением времени.

1. Нормированный график с накоплением. Здесь последний накопительный ряд принят за базис, 100%. Остальные графики показаны в процентном отношении к нему. Соотношение значений в суммарном прогрессе отслеживается очень хорошо, но нельзя оценить, как изменяется сумма величин.

1. Графики с маркерами это группа графиков, дублирующая предыдущие три, но каждая точка такого графика будет обозначена маркером, внешний вид которого можно настраивать.

1. очень похож на обычный (из п.1), но изображается не линиями, а лентами, имитируя объем. Такое представление выглядит эффектно, но редко оправдано на практике.

Линейчатая диаграмма практически не отличается от гистограммы, только столбцы в ней располагаются не вдоль горизонтальной оси, а вдоль вертикальной. Типы диаграммы те же, что и у гистограммы, за исключением объемного варианта, он недоступен. Я применяю линейчатую диаграмму, когда названия категорий представляют собой достаточно длинный текст, и отобразить его под горизонтальной осью — проблематично.

Круговые диаграммы в Эксель

Круговые диаграммы изображаются в виде круга с сегментами, по размерам которых легко определить соотношение величин. В нашем примере рассмотрим состав одной буханки пшеничного хлеба. У круговой диаграммы есть такие разновидности:

1. – самый простой вариант – круг, разделенный на секторы.

1. – похожа на предыдущую, но кажется объемной. Эффектно смотрится и может придать диаграмме современного, продуманного вида.

1. – отображает на дополнительной диаграмме те величины, которые слишком мало, чтобы их разглядеть.

1. – то же, что и в предыдущем примере, только вспомогательная диаграмма не круговая, а линейчатая.

1. – схожа с обычной круговой, но выполнена в форме кольца, а не круга. Выглядит менее громоздкой и достаточно практичной.

Точечные диаграммы

Такие диаграммы подходят, например, для визуализации результатов научного эксперимента или статистической выборки. Здесь по обоим осям откладываются значения, а на диаграмме точками отображается соотношение между ними. У этого вида диаграмм есть такие разновидности:

1. Точечная – набор точек на пересечении двух величин. На рисунке я представил пример такого набора с линией тренда, характеризующей усредненное соотношение для всей совокупности данных.

1. Точечная с гладкими кривыми (с маркерами и без) – здесь точки данных соединены сглаженными линиям для отображения тенденции. Сглаживание применяется, когда речь идет о непрерывных данных

1. Точечная с прямыми отрезками (с маркерами и без) – то же, что и в прошлом пункте, но линии не сглажены.

1. Пузырьковая диаграмма (плоская или объемная) – отображает ту же зависимость, что и точечная, но может нести в себе дополнительный ряд данных, который будет влиять на размер каждого пузырька. То есть, такая диаграмма отображает не два параметра, а три.

Диаграммы с областями в Эксель

Диаграммы с областями – это обычные графики, только области от оси до графика залиты цветом. Это может добавлять визуальной привлекательности диаграмме, а может, наоборот, мешать. По аналогии с графиками и гистограммами, есть такие типы диаграмм с областями:

1. : график с залитыми участками от оси до линии графика.

1. Диаграмма с областями с накоплением – график последующего ряда «ложится» на график предыдущего. Удобно для оценки общего прогресса и сравнения рядов данных между собой.

1. Нормированная диаграмма с накоплением – данные приведены к процентному соотношению, где базис – накопленный уровень последнего ряда. Очень удобно для визуального сопоставления вклада каждого ряда в общий прогресс.

Все перечисленные виды диаграмм доступны как двумерными, так и объемными.

Лепестковые диаграммы

Лепестковая диаграмма имеет столько осей (выстроенных по кругу), сколько задано категорий. А значение ряда для данной категории откладывается на этой оси. Таким образом, у нас получается замкнутая линия, похожая на петлю и демонстрирующая тенденции по категориям.

Есть три вида этих диаграмм:

1. – только линии на осях, как на рисунке выше.
2. Лепестковая с маркерами – в каждой точке на оси изображается маркер.
3. Заполненная лепестковая – фигуры, очерченные диаграммами, заполняются цветом.

Практическая ценность этого вида диаграмм ограничена, но в некоторых случаях она может выглядеть интереснее гистограммы, например. Проверяйте опытным путем.

Поверхностные диаграммы

Это еще один способ, кроме пузырьковых, отобразить три параметра на одном рисунке. Такие диаграммы дают возможность реализовать трехмерные графики, где это уместно и полезно. Поверхностные диаграммы бывают:

1. Поверхность – трехмерная диаграмма, напоминающая рельеф. Может быть обычной, закрашенной, либо «проволочной», где отображается, как будто, каркас рельефа. Целесообразность построения проверяем только экспериментально, ведь некоторые участки могут перекрывать другие данные. Если этого не происходит, поверхность может быть очень полезной.

1. Контурная – отображает вид сверху и напоминает топографическую карту с отображением уровней. Как и у поверхности, можно сделать залитую диаграмму или проволочную. Мне ни разу не приходилось применять в практике этот вид диаграмм, но очевидно, кому-то он может быть полезен.

Биржевые диаграммы

Название диаграммы говорит само за себя, она призвана визуализировать изменение биржевых котировок, облегчая работу аналитикам. Хотя, многие умельцы научились применять их и для других статистических данных. Всего разработчики предлагают четыре вида диаграмм, отображающие перечисленные биржевые показатели:

1. Максимальная цена, минимальная цена, средняя цена . Минимальная и максимальная цены будут отображены прямой линией, средняя – меткой.

1. Курс открытия, максимальная цена, минимальная цена, курс закрытия. Максимальная и минимальная цены, так же, отображаются линией, а курсы открытия и закрытия – цилиндром. Если цилиндр залит – курс закрытия ниже открытия.

1. Объем продаж, максимальная цена, минимальная цена, курс закрытия. Здесь добавляется еще объем продаж в виде залитого столбика.

1. Объем продаж, курс открытия, максимальная цена, минимальная цена, курс закрытия. Самый детальный график, в нем отображаются сразу все перечисленные выше показатели.

Особый вид диаграмм составляют комбинированные. Они включают в себя визуализации нескольких видов, благодаря чему достигается наилучший эффект от применения диаграмм и графиков в Microsoft Excel.

Пожалуй, это и все диаграммы, которые мы рассмотрели на примере Microsoft Excel 2013. В других редакциях программы этот список может отличаться, но отличия небольшие.

На этом я статью завершаю, а следующий пост будет посвящен . Жду Вас на страницах своего блога!