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Gráfico circular

Gráfico circular de poblaciones de hablantes nativos de inglés Un gráfico circular (o gráfico de pastel ) es una representación gráfica estadística circular dividida en sectores...

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Gráfico circular de poblaciones de hablantes nativos de inglés

Un gráfico circular (o gráfico de pastel ) es una representación gráfica estadística circular dividida en sectores para ilustrar proporciones numéricas. En un gráfico circular, la longitud del arco de cada sector (y, por consiguiente, su ángulo central y su área ) es proporcional a la cantidad que representa. Si bien recibe su nombre por su parecido con un pastel cortado en porciones, existen variaciones en su presentación. El primer gráfico circular conocido se atribuye generalmente al Breviario Estadístico de William Playfair de 1801. [ 1 ] [ 2 ]

Los gráficos circulares se utilizan ampliamente en el mundo empresarial y en los medios de comunicación. [ 3 ] Sin embargo, han sido criticados, [ 4 ] y muchos expertos recomiendan evitarlos, [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ya que las investigaciones han demostrado que es más difícil hacer comparaciones simples como el tamaño de diferentes secciones de un gráfico circular dado, o comparar datos entre diferentes gráficos circulares. Algunas investigaciones han demostrado que los gráficos circulares funcionan bien para comparar combinaciones complejas de secciones (por ejemplo, "A + B vs. C + D"). [ 9 ] Las alternativas comúnmente recomendadas a los gráficos circulares en la mayoría de los casos incluyen gráficos de barras , diagramas de caja y diagramas de puntos .

Historia

El primer gráfico circular conocido se atribuye generalmente al Breviario Estadístico de William Playfair de 1801, en el que se utilizan dos de estos gráficos. [ 1 ] [ 2 ] [ 10 ] Playfair presentó una ilustración que contenía una serie de gráficos circulares. Uno de esos gráficos representaba las proporciones del Imperio Turco ubicadas en Asia , Europa y África antes de 1789. Esta invención no se utilizó ampliamente al principio. [ 1 ]

Playfair pensó que los gráficos circulares necesitaban una tercera dimensión para agregar información adicional. [ 11 ]

Puede que Florence Nightingale no haya inventado el gráfico circular, pero lo adaptó para hacerlo más legible, lo que fomentó su uso generalizado, incluso hoy en día. Nightingale reconfiguró el gráfico circular haciendo que la longitud de las secciones fuera variable en lugar de su anchura. El gráfico, entonces, se asemejaba a una cresta de gallo . [ 12 ] Posteriormente se asumió que ella lo había creado debido a la oscuridad y la falta de practicidad de la creación de Playfair. [ 13 ] El diagrama de área polar de Nightingale , [ 14 ] : 107 o, en ocasiones, el diagrama de rosa de Nightingale , equivalente a un histograma circular moderno , para ilustrar las fuentes estacionales de mortalidad de pacientes en el hospital de campaña militar que dirigía, se publicó en Notes on Matters Affecting the Health, Efficiency, and Hospital Administration of the British Army y se envió a la reina Victoria en 1858. Según el historiador Hugh Small, "puede que haya sido la primera en utilizar [gráficos circulares] para persuadir a la gente de la necesidad de cambio". [ 12 ]

El ingeniero francés Charles Joseph Minard también utilizó gráficos circulares en 1858. Un mapa suyo de ese año empleaba gráficos circulares para representar el ganado enviado desde toda Francia para su consumo en París .

Variantes y gráficos similares

En una reinterpretación del gráfico circular en perspectiva que se mostró en MacWorld 2008 (arriba), la porción más pequeña de Apple parece más grande que la porción de Otros ; el gráfico circular en 2D (abajo) muestra la imagen real.

Gráfico circular 3D y pastel con perspectiva

Un gráfico circular 3D, o gráfico circular con perspectiva, se utiliza para dar al gráfico una apariencia tridimensional . Si bien a menudo se usa por razones estéticas, la tercera dimensión no mejora la lectura de los datos; por el contrario, estos gráficos son difíciles de interpretar debido al efecto de distorsión de la perspectiva asociado con la tercera dimensión. Se desaconseja el uso de dimensiones superfluas que no se utilizan para mostrar los datos de interés en los gráficos en general, no solo en los gráficos circulares. [ 7 ] [ 15 ]

Tabla de donas

Información sobre los datos como un agujero en el centro de un gráfico de anillos.

Un gráfico de rosquilla (también escrito donut) es una variante del gráfico circular, con un centro en blanco que permite incluir información adicional sobre los datos en su conjunto. [ 16 ] [ 17 ] Los gráficos de rosquilla son similares a los gráficos circulares en que su objetivo es ilustrar proporciones. Este tipo de gráfico circular puede admitir múltiples estadísticas a la vez y proporciona una mejor relación de intensidad de datos que los gráficos circulares estándar. [ 17 ] No es necesario que contenga información en el centro.

Gráfico circular despiezado

Gráfico circular desglosado para los datos de ejemplo (ver más abajo), con el grupo de partidos más grande desglosado.

Un gráfico con uno o más sectores separados del resto del disco se conoce como gráfico circular descompuesto . Este efecto se utiliza para resaltar un sector o segmentos más pequeños del gráfico con proporciones reducidas.

Diagrama de área polar

En un diagrama de área polar, los ángulos centrales de los sectores son iguales, pero los sectores tienen radios diferentes.

El diagrama de área polar es similar a un gráfico circular común, excepto que los sectores tienen ángulos iguales y se diferencian en la distancia a la que se extienden desde el centro del círculo. Se utiliza para representar fenómenos cíclicos (por ejemplo, el número de muertes por mes). Por ejemplo, si se representan las muertes de cada mes durante un año, habrá 12 sectores (uno por mes), todos con el mismo ángulo de 30 grados. El radio de cada sector será proporcional a la raíz cuadrada de la tasa de mortalidad del mes, por lo que el área de un sector representa la tasa de mortalidad mensual. Si la tasa de mortalidad mensual se subdivide por causa de muerte, es posible realizar múltiples comparaciones en un mismo diagrama, como se observa en el famoso diagrama de área polar desarrollado por Florence Nightingale .

El primer uso conocido de diagramas de área polar fue realizado por André-Michel Guerry , quien los denominó courbes circulaires (curvas circulares), en un artículo de 1829 que mostraba la variación estacional y diaria de la dirección del viento a lo largo del año y los nacimientos y muertes por hora del día. [ 18 ] Léon Lalanne utilizó posteriormente un diagrama polar para mostrar la frecuencia de las direcciones del viento alrededor de los puntos cardinales en 1843. La rosa de los vientos todavía es utilizada por los meteorólogos . Nightingale publicó su diagrama de rosa en 1858. Aunque el nombre "coxcomb" se ha asociado con este tipo de diagrama, Nightingale originalmente usó el término para referirse a la publicación en la que apareció por primera vez este diagrama —un libro llamativo de gráficos y tablas— en lugar de a este tipo específico de diagrama. [ 19 ]

Gráfico de anillos, gráfico de rayos de sol y gráfico circular multinivel

Gráfico circular multinivel que representa el uso del disco en un sistema de archivos Linux.

Un diagrama de anillos, también conocido como diagrama de rayos de sol o diagrama circular multinivel, se utiliza para visualizar datos jerárquicos, representados por círculos concéntricos. [ 20 ] El círculo central representa el nodo raíz, y la jerarquía se extiende hacia afuera desde el centro. Un segmento del círculo interior mantiene una relación jerárquica con aquellos segmentos del círculo exterior que se encuentran dentro del rango angular del segmento padre. [ 21 ]

Gráfico circular

Ejemplo de diagrama de discos superpuestos: Los accidentes automovilísticos se distribuyen por grupos de edad, tanto masculinos como femeninos. El ángulo central representa la edad, mientras que el radio representa el número de personas de ese grupo de edad involucradas en un accidente.

Una variante del gráfico de área polar es el gráfico de spie, diseñado por Dror Feitelson. [ 22 ] Este diseño superpone un gráfico de pastel normal con un gráfico de área polar modificado para permitir la comparación de dos conjuntos de datos relacionados. El gráfico de pastel base representa el primer conjunto de datos de la forma habitual, con diferentes tamaños de sectores. El segundo conjunto se representa mediante el gráfico de área polar superpuesto, utilizando los mismos ángulos que el base y ajustando los radios para que se adapten a los datos. Por ejemplo, el gráfico de pastel base podría mostrar la distribución de grupos de edad y género en una población, y superponer su representación entre las víctimas de accidentes de tráfico. Los grupos de edad y género que son especialmente susceptibles a verse involucrados en accidentes destacan entonces como sectores que se extienden más allá del gráfico de pastel original.

Gráfico cuadrado / Gráfico de rejilla

Gráfico circular cuadrado (gráfico de rejilla), que muestra cómo los porcentajes más pequeños se representan más fácilmente que en los gráficos circulares. En la cuadrícula de 10x10, cada celda representa el 1%.

Los gráficos cuadrados, también llamados gráficos de rejilla, son una forma de gráficos circulares que utilizan cuadrados en lugar de círculos para representar porcentajes. Al igual que los gráficos circulares básicos, los gráficos cuadrados calculan cada porcentaje sobre un total del 100 %. Suelen ser cuadrículas de 10 x 10, donde cada celda representa el 1 %. A pesar del nombre, se pueden usar círculos, pictogramas (como de personas) y otras formas en lugar de cuadrados. Una de las principales ventajas de los gráficos cuadrados es que permiten representar fácilmente porcentajes pequeños, difíciles de visualizar en los gráficos circulares tradicionales. [ 23 ]

Ejemplo

El siguiente gráfico de ejemplo se basa en los resultados preliminares de las elecciones al Parlamento Europeo de 2004. La tabla muestra el número de escaños asignados a cada grupo parlamentario, junto con el porcentaje que cada uno representa del total. El valor de la última columna, que corresponde al ángulo central de cada sector, se obtiene calculando dicho porcentaje sobre 360.

El tamaño de cada ángulo central es proporcional al tamaño de la cantidad correspondiente, en este caso, el número de escaños. Dado que la suma de los ángulos centrales debe ser 360°, el ángulo central para una cantidad que es una fracción Q del total es de 360 ​​Q grados. En el ejemplo, el ángulo central para el grupo más grande (Partido Popular Europeo (PPE)) es de 135,7° porque 0,377 multiplicado por 360, redondeado a una cifra decimal, es igual a 135,7.

Uso y eficacia

Gráfico circular 3D que muestra el porcentaje de componentes del aire atmosférico.

Una desventaja de los gráficos circulares es que no pueden mostrar más de unos pocos valores sin separar la representación visual (las "porciones") de los datos que representan (normalmente porcentajes). Cuando las porciones son demasiado pequeñas, los gráficos circulares deben recurrir a colores, texturas o flechas para que el lector pueda comprenderlos. Esto los hace inadecuados para su uso con grandes cantidades de datos. Los gráficos circulares también ocupan más espacio en la página en comparación con los gráficos de barras, que son más flexibles, no necesitan leyendas separadas y pueden mostrar otros valores, como promedios u objetivos, al mismo tiempo. [ 7 ]

Los estadísticos generalmente consideran que los gráficos circulares son un método deficiente para mostrar información, y son poco comunes en la literatura científica. Una razón es que resulta más difícil comparar el tamaño de los elementos en un gráfico cuando se utiliza el área en lugar de la longitud y cuando los diferentes elementos se muestran con formas distintas. [ 24 ]

Tres conjuntos de porcentajes, representados tanto en gráficos circulares como en gráficos de barras. Comparar los datos en gráficos de barras suele ser más sencillo.

Además, en una investigación realizada en los Laboratorios Bell de AT&T , se demostró que la comparación por ángulo era menos precisa que la comparación por longitud. La mayoría de los sujetos tienen dificultades para ordenar las porciones en el gráfico circular por tamaño; cuando se utiliza un gráfico de barras equivalente, la comparación es mucho más fácil. [ 25 ] De manera similar, las comparaciones entre conjuntos de datos son más fáciles utilizando el gráfico de barras. Sin embargo, si el objetivo es comparar una categoría determinada (una porción del pastel) con el total (el pastel completo) en un solo gráfico y el múltiplo está cerca del 25 o 50 por ciento, entonces un gráfico circular a menudo puede ser más efectivo que un gráfico de barras. [ 26 ] [ 9 ]

Un ejemplo de gráfico circular con 18 valores, con algunos colores repetidos.

En un gráfico circular con muchas secciones, varios valores pueden estar representados con colores iguales o similares, lo que dificulta su interpretación.

Un ejemplo de gráfico circular con forma de rosquilla, que muestra los récords de bateo y carreras de los jugadores de críquet indios en partidos de prueba en 2019.

Varios estudios presentados en la Conferencia Europea de Visualización analizaron la precisión relativa de varios formatos de gráficos circulares, [ 27 ] [ 28 ] [ 23 ] llegando a la conclusión de que los gráficos circulares y los gráficos de anillos producen niveles de error similares al leerlos, y los gráficos circulares cuadrados proporcionan la lectura más precisa. [ 29 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 Spence (2005)
  2. 1 2 Tufte, pág. 44
  3. ↑ Cleveland, pág. 262
  4. ↑ Wilkinson, pág. 23.
  5. ↑ Tufte, pág. 178.
  6. ↑ van Belle, págs. 160–162.
  7. 1 2 3 Stephen Few. "Guarda los pasteles para el postre" , agosto de 2007, consultado el 2 de febrero de 2010.
  8. ↑ Steve Fenton "Los gráficos circulares son malos" Archivado el 30/06/2015 en Wayback Machine
  9. 1 2 Spence, Ian; Lewandowsky, Stephan (1 de enero de 1991). "Mostrando proporciones y porcentajes". Psicología Cognitiva Aplicada . 5 (1): 61– 77. doi : 10.1002/acp.2350050106 .
  10. ↑ " Hitos en la historia de la cartografía temática, los gráficos estadísticos y la visualización de datos" . www.datavis.ca
  11. ↑ Palsky, págs. 144–145
  12. 1 2 Greenbaum, Hilary; Rubinstein, Dana (20 de abril de 2012). "¿Quién hizo ese gráfico circular?" . The New York Times .
  13. ↑ Artículo de Dave sobre esta información en QI
  14. ↑ Cohen, I. Bernard (marzo de 1984). "Florence Nightingale". Scientific American . 250 (3): 128– 137. Bibcode : 1984SciAm.250c.128C . doi : 10.1038/scientificamerican0384-128 . PMID 6367033 . (Paginación alternativa según el país de venta: 98–107, bibliografía en la pág. 114) Artículo en línea: consulte el enlace a los documentos a la izquierda.
  15. ↑ Good y Hardin, capítulo 8.
  16. ↑ Harris, Robert L. (1999). Infografía gráfica : una referencia ilustrada completa ([Nachdr.] ed.). Oxford: Oxford University Press. pág. 143. ISBN    9780195135329.
  17. 12Kai-Uwe Brock, Juergen (2016-12-21). Data Design - The Visual Display of Qualitative and Quantitative Information. Coansulting Press.
  18. ↑Friendly, p. 509
  19. ↑"Florence Nightingale's Statistical Diagrams". Retrieved 2010-11-22.
  20. ↑"Multi-level Pie Charts". www.neoformix.com.
  21. ↑Webber Richard, Herbert Ric, Jiangbc Wel. "Space-filling Techniques in Visualizing Output from Computer Based Economic Models"
  22. ↑"Feitelson, Dror (2003) Comparing Partitions With Spie Charts"(PDF). 2003. Archived from the original(PDF) on 2023-12-17. Retrieved 2010-08-31.
  23. 12Kosara, Robert; Skau, Drew (2016). "Judgment Error in Pie Chart Variations". EuroVis.
  24. ↑Krygier, John (28 August 2007). "Perceptual Scaling of Map Symbols". makingmaps.net. Retrieved 3 May 2015.
  25. ↑Cleveland, p. 86–87
  26. ↑Simkin, D., & Hastie, R. (1987). An Information-Processing Analysis of Graph Perception. Journal of the American Statistical Association, 82(398), 454. doi:10.2307/2289447. Kosara, Robert (13 April 2011). "In Defense of Pie Charts". Retrieved April 13, 2011.
  27. ↑"An Illustrated Tour of the Pie Chart Study Results". eagereyes. 2016-06-28. Retrieved 2016-11-28.
  28. ↑Skau, Drew; Kosara, Robert (2016). "Arcs, Angles, or Areas: Individual Data Encodings in Pie and Donut Charts". EuroVis.
  29. ↑"A Reanalysis of A Study About (Square) Pie Charts from 2009". eagereyes. 2016-07-11. Retrieved 2016-11-28.

Further reading

  • Cleveland, William S. (1985). The Elements of Graphing Data. Pacific Grove, CA: Wadsworth & Advanced Book Program. ISBN 0-534-03730-5.
  • Friendly, Michael. "The Golden Age of Statistical Graphics," Statistical Science, Volume 23, Number 4 (2008), 502–535
  • Good, Phillip I. and Hardin, James W. Common Errors in Statistics (and How to Avoid Them). Wiley. 2003. ISBN 0-471-46068-0.
  • Guerry, A.-M. (1829). Tableau des variations météorologique comparées aux phénomènes physiologiques, d'aprés les observations faites à l'obervatoire royal, et les recherches statistique les plus récentes. Annales d'Hygiène Publique et de Médecine Légale, 1 :228-.
  • Harris, Robert L. (1999). Information Graphics: A comprehensive Illustrated Reference. Oxford University Press. ISBN 0-19-513532-6.
  • Lima, Manuel. "Why humans love pie charts: an historical and evolutionary perspectiveArchived 2020-07-09 at the Wayback Machine," Noteworthy, July 23, 2018
  • Palsky Gilles. Des chiffres et des cartes: la cartographie quantitative au XIXè siècle. Paris: Comité des travaux historiques et scientifiques, 1996. ISBN 2-7355-0336-4.
  • Playfair, William, Commercial and Political Atlas and Statistical Breviary, Cambridge University Press (2005) ISBN 0-521-85554-3.
  • Spence, Ian. No Humble Pie: The Origins and Usage of a statistical Chart. Journal of Educational and Behavioral Statistics. Winter 2005, 30 (4), 353–368.
  • Tufte, Edward. The Visual Display of Quantitative Information. Graphics Press, 2001. ISBN 0-9613921-4-2.
  • Van Belle, Gerald. Statistical Rules of Thumb. Wiley, 2002. ISBN 0-471-40227-3.
  • Wilkinson, Leland. The Grammar of Graphics, 2nd edition. Springer, 2005. ISBN 0-387-24544-8.
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