Diagram

Diagram ( grekiska Διάγραμμα ( diagramma ) - bild, ritning , ritning ) - en grafisk representation av data av linjära segment eller geometriska figurer [1] , vilket gör att du snabbt kan utvärdera förhållandet mellan flera storheter [2] . Det är en geometrisk symbolisk bild av information som använder olika visualiseringstekniker [3] .

Ibland används en 3D-visualisering som projiceras på ett plan för att designa diagram , vilket ger diagrammet särdrag eller låter dig ha en allmän uppfattning om området där det används. Till exempel: ett finansiellt diagram relaterat till summor pengar kan vara antalet sedlar i en bunt eller mynt i en hög; diagram för att jämföra antalet rullande materiel - olika längder på tåg som visas etc. På grund av deras tydlighet och användarvänlighet används diagram ofta inte bara i det dagliga arbetet för revisorer , logistiker och andra anställda, utan också i att förbereda presentationsmaterial för kunder och chefer för olika organisationer [4] .

I olika grafikprocessorer ( grafikprogram ) och kalkylblad, när data som diagrammet är baserat på ändras, kommer det att byggas om automatiskt med hänsyn till de ändringar som gjorts i källdatatabellen. Detta gör att du snabbt kan jämföra olika indikatorer, statistisk information etc. - du kan lägga in nya data och omedelbart se förändringar i diagrammet [5] .

Huvudtyper av diagram

Diagram består huvudsakligen av geometriska objekt ( punkter , linjer , figurer av olika former och färger) och hjälpelement ( koordinataxlar , symboler, titlar, etc.). Diagram är också indelade i plana (tvådimensionella) och rumsliga (tredimensionella eller volymetriska). Jämförelse och jämförelse av geometriska objekt på diagram kan utföras enligt olika mått: utifrån arean av en figur eller dess höjd, genom punkternas placering, genom deras densitet, efter färgintensitet, etc. Dessutom, data kan presenteras i ett rektangulärt eller polärt koordinatsystem [5] .

Linjediagram (grafer)

Linjediagram eller grafer  är en typ av diagram där data visas som punkter förbundna med linjer. Punkter kan vara både synliga och osynliga ( streckade linjer). Punkter utan linjer (spridningsdiagram) kan också visas. För att konstruera linjediagram används ett rektangulärt koordinatsystem. Vanligtvis plottas tiden längs abskissaxeln ( år , månader , etc.), och längs ordinataaxeln - dimensionerna för de avbildade fenomenen eller processerna . Skalor appliceras på axlarna [4] .

Det är lämpligt att använda linjediagram när antalet storlekar (nivåer) i en serie är stort. Dessutom är sådana diagram bekväma att använda om du vill skildra naturen eller den allmänna trenden i utvecklingen av ett fenomen eller ett fenomen. Linjerna är också praktiska när man avbildar flera tidsserier för jämförelse, när en jämförelse av tillväxthastigheter krävs. Det rekommenderas inte att placera mer än tre eller fyra kurvor på ett diagram av denna typ. Ett stort antal av dem kan komplicera ritningen, och linjediagrammet kan förlora synlighet [6] .

Den största nackdelen med linjediagram är en enhetlig skala , som låter dig mäta och jämföra endast absoluta vinster eller minskningar av indikatorer under studieperioden. Relativa förändringar i indikatorer förvrängs när de visas med en enhetlig vertikal skala. I ett sådant diagram kan det också vara omöjligt att visa tidsserier med skarpa hopp i nivåer som kräver en minskning av diagrammets skala, och indikatorerna för dynamiken hos ett mer "lugnt" objekt i det förlorar sin noggrannhet. Sannolikheten för närvaron i dessa typer av diagram av skarpa förändringar i indikatorer ökar med ökningen av tidsperiodens varaktighet på grafen [5] .

Områdesdiagram

Ytdiagram är en typ av diagram som liknar linjediagram på det sätt de ritar böjda linjer. Det skiljer sig från dem genom att området under varje graf är fyllt med en enskild färg eller nyans . Fördelen med den här metoden är att den låter dig utvärdera varje elements bidrag till den aktuella processen. Nackdelen med denna typ av diagram liknar också nackdelen med konventionella linjediagram - förvrängningen av de relativa förändringarna i dynamikindikatorer med en enhetlig ordinatskala [7] .

Stapel- och stapeldiagram ( histogram )

De klassiska diagrammen är stapel- och stapeldiagram. De kallas också histogram . Kolumndiagram används främst för visuell jämförelse av mottagna statistiska data eller för att analysera deras förändringar under en viss tidsperiod. Konstruktionen av ett stapeldiagram består i att visa statistiska data i form av vertikala rektanglar eller tredimensionella rektangulära staplar. Varje stapel visar värdet på nivån för en given statistisk serie. Alla jämförda indikatorer uttrycks i en måttenhet, så det är möjligt att jämföra de statistiska indikatorerna för denna process [5] .

Varianter av stapeldiagram är stapeldiagram. De skiljer sig åt i det horisontella arrangemanget av kolumnerna. Stapel- och stapeldiagram är utbytbara, de statistiska indikatorerna i dem kan representeras av både vertikala och horisontella staplar. I båda fallen används en mätning av varje rektangel för att avbilda fenomenets storlek - höjden eller längden på stången. Därför är omfattningen av dessa två diagram i princip densamma [5] .

Kolumndiagram kan också visas i grupper (samtidigt placerade på samma horisontella axel med olika dimensioner av olika funktioner). De genererande ytorna på stapel- och remsdiagram kan inte bara vara rektanglar, utan också kvadrater , trianglar , trapetser , etc.

Cirkeldiagram

Ett ganska vanligt sätt att grafiskt representera strukturen för statistiska populationer är ett cirkeldiagram, eftersom idén om helheten uttrycks mycket tydligt av en cirkel som representerar hela befolkningen. Det relativa värdet för varje värde avbildas som en sektor av en cirkel, vars area motsvarar bidraget av detta värde till summan av värden. Denna typ av graf är bekväm att använda när du behöver visa andelen av varje värde i den totala volymen. Sektorer kan avbildas både i en allmän cirkel och separat, belägna på ett litet avstånd från varandra.

Cirkeldiagrammet behåller synligheten endast om antalet delar av diagrampopulationen är litet. Om det finns för många delar av diagrammet är dess tillämpning ineffektiv på grund av den obetydliga skillnaden mellan de jämförda strukturerna. Nackdelen med cirkeldiagram är deras lilla kapacitet, oförmågan att reflektera en större mängd användbar information [5] .

Radiella (mesh) diagram

Till skillnad från linjediagram har radix- eller rutdiagram mer än två axlar. För var och en av dem görs en räkning från ursprunget för koordinater , som ligger i mitten. För varje typ av mottaget värde skapas en egen axel, som kommer från mitten av diagrammet. Radiella diagram liknar ett rutnät eller nät, varför de ibland kallas rutnätsdiagram. Fördelen med radiella diagram är att de låter dig samtidigt visa flera oberoende värden som kännetecknar det allmänna tillståndet för strukturen hos statistiska populationer. Om avläsningen inte görs från cirkelns centrum, utan från cirkeln, kommer ett sådant diagram att kallas ett spiraldiagram [ 5] [8] .

Kartogram

Sjökort  är kombinationer av diagram med geografiska kartor eller diagram. Vanliga diagram (histogram, cirkeldiagram, linjediagram) används som figurativa tecken i kartogram, som placeras på konturerna av geografiska kartor eller på diagram över alla objekt. Kartdiagram ger en möjlighet att spegla geografiskt mer komplexa statistiska och geografiska konstruktioner än konventionella sjökortstyper.

Nackdelen med kartdiagram kan vara svårigheten att rita kartornas konturer , liksom en betydande skillnad i storleken på områdena på geografiska kartor och storleken på diagrammen på dem.

Aktiediagram

Aktiediagram återspeglar uppsättningar av data från flera värden (till exempel: börsens öppningskurs , stängningskurs, högsta och lägsta pris för ett visst tidsintervall). De används för att visa aktiedata: aktie- eller valutakurser, tillgångs- och efterfrågandata [ 9] .

Rumsliga (tredimensionella) diagram

Det finns två typer av 3D-diagram.

  1. "Tredimensionell" linjär, sektor och andra. De har ett "fast" utseende, på grund av detta används de ofta i tv och affärer, men de tenderar att visa information: på grund av obetydliga ytor (cylinderns sidoyta i sektorn, slutet i kolumnen) och tredimensionella förvrängningar, motsvarar det skuggade området inte det visade värdet. I synnerhet i den andra figuren leder snedvridningarna av tredimensionalitet till att 22 % verkar vara nästan lika stora som 35 %, och i den tredje är 22 % nästan hälften så stort.
  2. Särskilda diagram som inte har 2D-analoger: 3D-spridningsdiagram, stapeldiagram med kolumnmatris och andra. Många av dessa diagram är värdelösa på papper eller på TV – när användaren inte kan rotera bilden med musen.

Botaniska diagram

Ett blomdiagram är en schematisk projektion av en blomma  på ett plan vinkelrätt mot dess axel och passerar genom det täckande bladet och axeln för den blomställning eller skott som blomman sitter på. Det återspeglar antalet, relativa storlek och relativa position för blommans delar.

Diagrammet är byggt på basis av tvärgående sektioner av knoppen , eftersom när en blomma blommar kan vissa delar falla av (till exempel foderblad i vallmo eller perianth i druvor). Diagrammet är orienterat så att blomställningens axel är överst och det täckande bladet är längst ner.

Beteckningar på blomdiagrammet:

I blomdiagrammet, antingen bara de delar som är synliga i sektionen (empiriskt diagram över en blomma), eller också (prickad linje) underutvecklade delar som försvann i evolutionsprocessen (ett teoretiskt diagram över en blomma sammanställt på basis av en studie av flera empiriska diagram) kan avbildas.

Skottdiagrammet återspeglar diagrammet av ett tvärsnitt genom en vegetativ knopp .

Animerade diagram

I vissa fall räcker inte standardegenskaperna för konventionella stillbildsdiagram och grafer. För att öka informationsinnehållet uppstod en idé: att lägga till egenskapen rörlighet och förändras över tid till de vanliga egenskaperna hos statiska diagram (former, färger, visningsmetoder och teman). Det vill säga att presentera diagram i form av vissa animationer .

En grupp forskare från Massachusetts Institute of Technology har hittat ett sätt att visa information med hjälp av animerade diagram. Diagrammen de har utvecklat är animerade interaktiva diagram i realtid . Som ett exempel på utveckling togs data om beteende och handlingar hos användare av en av nätverksresurserna.

Under ledning av Francis Lam skapade forskarna två animerade diagramgränssnitt, Seascape och Volcano. Typen av förändringar i bilden på diagrammen indikerar den sociala aktiviteten hos användarna av resursen. Till exempel anger storleken på rutorna ämnets volym - ju större yta på rutan, desto större är volymen på ämnet som diskuteras. Dessa kvadrater är i konstant rörelse, som är harmonisk-liknande svängningar i diagrammets plan, som skiftar linjärt till vardera sidan. Med rörelsehastigheten kan man bedöma ämnets aktivitet, och amplituden av fluktuationer visar skillnaden i tiden när nya meddelanden dyker upp. När som helst, genom att föra markören över diagrammets plan, kan du stoppa det, välja kvadraten av intresse och öppna ämnet som det motsvarar. Temat som öppnas i samma fönster är också en animering av cirklar som rör sig i olika riktningar i fönstret, liknande Brownsk rörelse . Cirklarna symboliserar enskilda användares handlingar, och hastigheten på deras rörelse beror direkt på dessa användares aktivitet.

Seascape och Volcano skiljer sig från varandra när det gäller färger och mängden renderad data. Vulkanen, till skillnad från Seascape, har inga vågor.

Enligt utvecklarna bör att bygga grafer med hjälp av animerade diagram tillåta en person att snabbt uppfatta information från dem genom att locka användarens uppmärksamhet med ett diagram och snabbt överföra data till hjärnan . För närvarande finns det inga krav eller standarder för att generera animerade diagram [10] .

Fördelar med diagram

Fördelen med diagram jämfört med andra typer av visuell statistisk information är att de gör att du snabbt kan dra en logisk slutsats från en stor mängd mottagen data. Resultaten av beräkningar utförda med statistiska beräkningssystem förs in i tabeller. De ligger till grund för vidare analys eller för upprättande av en statistisk rapport.

I sig är siffrorna i dessa tabeller inte tillräckligt beskrivande, och om det finns många av dem gör de inte tillräckligt intryck. Dessutom låter den grafiska bilden dig kontrollera tillförlitligheten hos de erhållna uppgifterna, eftersom grafen tydligt visar möjliga felaktigheter som kan vara förknippade med fel i alla skeden av studien. I princip låter alla statistiska paket dig grafiskt tillhandahålla den erhållna numeriska informationen i form av olika diagram, och sedan, om nödvändigt, överföra dem till en textredigerare för att sammanställa den slutliga versionen av den statistiska rapporten [5] .

Historik för diagram

Alla diagram använder ett funktionellt förhållande av minst två typer av data. Följaktligen var de första diagrammen vanliga grafer av funktioner , där de giltiga värdena för argumentet motsvarar funktionernas värden .

Idéerna om funktionellt beroende användes under antiken. Det finns redan i de första matematiskt uttryckta sambanden mellan kvantiteter, såväl som i de första reglerna för operationer på siffror, i de första formlerna för att hitta arean och volymen för geometriska figurer. Babyloniska forskare slog alltså omedvetet fast att arean av en cirkel är en funktion av dess radie för 4-5 tusen år sedan [11] . Babyloniernas, forntida grekernas och indianernas astronomiska tabeller är ett levande exempel på en tabelltilldelning av en funktion, och tabeller är respektive ett datalager för diagram.

På 1600-talet lade de franska forskarna Francois Viet och Rene Descartes grunden för begreppet funktion och utvecklade en enhetlig bokstavlig matematisk symbolik , som snart fick universellt erkännande. Descartes och Pierre Fermats geometriska verk visade också en distinkt representation av en variabel kvantitet och ett rektangulärt koordinatsystem  - hjälpelement i alla moderna diagram [11] .

Den engelske ekonomen W. Playfair började bygga de första statistiska graferna i sin kommersiella och politiska atlas från 1786. Detta arbete fungerade som en drivkraft för utvecklingen av grafiska metoder inom samhällsvetenskapen [12] .

Se även

Anteckningar

  1. Great Soviet Encyclopedia (3:e upplagan), artikel "Diagram"
  2. Betydelsen av ordet "diagram" på Deport.ru . Hämtad 5 november 2009. Arkiverad från originalet 28 maj 2008.
  3. diagram / 18781 // Big Encyclopedic Dictionary  / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - 1:a uppl. - M  .: Great Russian Encyclopedia , 1991. - ISBN 5-85270-160-2 .
  4. 1 2 Syftet med diagram  (länk ej tillgänglig)
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 Sätt att visuellt presentera forskningsresultat. Grafer och diagram . Hämtad 5 november 2009. Arkiverad från originalet 23 oktober 2010.
  6. "Dynamikdiagram" . Hämtad 16 augusti 2010. Arkiverad från originalet 14 september 2010.
  7. "Area Charts" Arkiverad 3 december 2010 på Wayback Machine
  8. "Stängda och spiraldiagram" . Hämtad 16 augusti 2010. Arkiverad från originalet 14 september 2010.
  9. "Investerarens segel" . Hämtad 16 augusti 2010. Arkiverad från originalet 9 augusti 2010.
  10. "Grafer och diagram blir rörliga" (otillgänglig länk) . Hämtad 5 november 2009. Arkiverad från originalet 17 december 2009. 
  11. 1 2 "Historiska tomter om funktioner" (otillgänglig länk) . Hämtad 5 november 2009. Arkiverad från originalet 28 juli 2020. 
  12. Theory of Statistics / ed. Shmoylova R. A. - tredje upplagan, reviderad. - Moskva: Finans och statistik, 2002. - 560 s. - 5000 exemplar.  — ISBN 5-279-01951-8 .