Gráficos

Un gráfico es una técnica gráfica para representar un conjunto de datos , generalmente mediante una gráfica que muestra la relación entre dos o más variables. El gráfico puede dibujarse a mano o con una computadora. Antiguamente, a veces se utilizaban trazadores mecánicos o electrónicos . Los gráficos son una representación visual de la relación entre variables, muy útiles para las personas, que pueden comprender rápidamente información que no se obtendría a partir de listas de valores. Con una escala o regla, los gráficos también pueden utilizarse para leer el valor de una variable desconocida representada en función de una conocida, aunque esto también puede hacerse con datos presentados en forma tabular. Los gráficos de funciones se utilizan en matemáticas , ciencias , ingeniería , tecnología , finanzas y otras áreas.

Los gráficos desempeñan un papel importante en la estadística y el análisis de datos . Los procedimientos en este ámbito se pueden dividir a grandes rasgos en dos partes: cuantitativas y gráficas. Las técnicas cuantitativas son un conjunto de procedimientos estadísticos que producen resultados numéricos o tabulares. Ejemplos de técnicas cuantitativas incluyen: ^{[ 1 ]}

• prueba de hipótesis
• análisis de varianza
• estimaciones puntuales e intervalos de confianza
• regresión de mínimos cuadrados

Estas y otras técnicas similares son valiosas y se utilizan habitualmente en el análisis clásico. También existen muchas herramientas estadísticas conocidas como técnicas gráficas. Estas incluyen: ^{[ 1 ]}

• diagramas de dispersión
• gráficos de espectro
• histogramas
• gráficos de probabilidad
• gráficos de residuos
• diagramas de caja y
• parcelas de bloques

Los procedimientos gráficos, como los diagramas, son una vía rápida para comprender un conjunto de datos en términos de comprobación de supuestos, selección de modelos, validación de modelos, selección de estimadores, identificación de relaciones, determinación del efecto de los factores y detección de valores atípicos. Los gráficos estadísticos permiten comprender aspectos de la estructura subyacente de los datos. ^{[ 1 ]}

Los gráficos también se pueden utilizar para resolver algunas ecuaciones matemáticas , normalmente encontrando el punto de intersección de dos gráficas .

• Biplot  : Este es un tipo de gráfico utilizado en estadística. Un biplot permite visualizar gráficamente la información tanto de las muestras como de las variables de una matriz de datos. Las muestras se representan como puntos, mientras que las variables se muestran como vectores, ejes lineales o trayectorias no lineales. En el caso de variables categóricas, se pueden usar puntos de nivel de categoría para representar los niveles de la variable. Un biplot generalizado muestra información tanto de variables continuas como categóricas.
• Gráfico de Bland-Altman  : En química analítica y bioestadística, este gráfico es un método de representación gráfica de datos utilizado para analizar la concordancia entre dos ensayos diferentes . Es idéntico al gráfico de diferencia de medias de Tukey , nombre con el que aún se le conoce en otros campos, pero fue popularizado en estadística médica por Bland y Altman. ^{[ 2 ] [ 3 ]}
• Los diagramas de Bode se utilizan en la teoría de control .
• Diagrama de caja  : En estadística descriptiva, un diagrama de caja, también conocido como diagrama de caja y bigotes, es una forma práctica de representar gráficamente grupos de datos numéricos mediante sus cinco valores principales (la observación más pequeña, el primer cuartil (Q1), la mediana (Q2), el tercer cuartil (Q3) y la observación más grande). Un diagrama de caja también puede indicar qué observaciones, si las hay, podrían considerarse valores atípicos.
• Gráfico de alfombra  : Un gráfico bidimensional que ilustra la interacción entre dos y tres variables independientes y de una a tres variables dependientes.
• Gráfico de cometa  : Un gráfico animado bidimensional o tridimensional en el que los puntos de datos se trazan en la pantalla.
• Gráfico de contorno  : Un gráfico bidimensional que muestra las curvas unidimensionales, llamadas líneas de contorno , en las que la magnitud q representada es una constante. Opcionalmente, los valores representados pueden codificarse por colores.
• Diagrama de Dalitz  : Este es un diagrama de dispersión que se usa a menudo en física de partículas para representar la frecuencia relativa de varias maneras (cinemáticamente distintas) en que los productos de ciertas desintegraciones de tres cuerpos (por lo demás similares) pueden separarse.
• Gráfico de drenaje  : Un gráfico bidimensional donde los datos se presentan en una jerarquía con múltiples niveles. Los niveles están anidados en el sentido de que las porciones de cada gráfico circular suman el 100 %. Se utiliza una metáfora de cascada o gota de agua para vincular cada capa con la inferior, transmitiendo visualmente la estructura jerárquica. Gráfico de drenaje . ^{[ 4 ]}

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  Biplot
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  Trama de Bland-Altman
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  Diagrama de caja
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  parcela de alfombra
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  Gráfico de contorno
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  Gráfico logarítmico
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  Gráfico de categorías paralelas

• Gráfico de embudo  : Este es un gráfico útil diseñado para comprobar la existencia de sesgo de publicación en metaanálisis. Los gráficos de embudo, introducidos por Light y Pillemer en 1994 ^{[ 5 ]} y analizados en detalle por Egger y colegas ^{[ 6 ]} , son complementos útiles para los metaanálisis. Un gráfico de embudo es un diagrama de dispersión del efecto del tratamiento frente a una medida del tamaño del estudio. Se utiliza principalmente como ayuda visual para detectar sesgo o heterogeneidad sistemática .
• Diagrama de puntos (estadística)  : Un diagrama de puntos es una representación gráfica estadística que consiste en grupos de puntos de datos representados en una escala simple. Los diagramas de puntos se utilizan para datos continuos , cuantitativos y univariados . Los puntos de datos pueden etiquetarse si son pocos. Los diagramas de puntos son uno de los tipos de gráficos más sencillos disponibles y son adecuados para conjuntos de datos de tamaño pequeño a moderado. Son útiles para resaltar agrupaciones y brechas, así como valores atípicos .
• Diagrama de bosque  : es una representación gráfica que muestra la solidez de la evidencia en estudios científicos cuantitativos. Se desarrolló para su uso en la investigación médica como un medio para representar gráficamente un metaanálisis de los resultados de ensayos controlados aleatorios . En los últimos veinte años, se han aplicado técnicas metaanalíticas similares en estudios observacionales (por ejemplo, epidemiología ambiental ) y los diagramas de bosque se utilizan con frecuencia para presentar también los resultados de dichos estudios.

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  Gráfico de embudo
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  Diagrama de puntos (estadística)
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  parcela forestal

• Gráfico de Galbraith  : En estadística, un gráfico de Galbraith (también conocido como gráfico radial de Galbraith o simplemente gráfico radial) es una forma de mostrar varias estimaciones de la misma cantidad que tienen diferentes errores estándar . ^{[ 7 ]} Puede utilizarse para examinar la heterogeneidad en un metaanálisis, como alternativa o complemento a un gráfico de bosque .
• Mapa de calor
• Trama de piruleta
• Gráfico de Nichols  : Este es un gráfico utilizado en el procesamiento de señales en el que se representa el logaritmo de la magnitud frente a la fase de una respuesta en frecuencia en ejes ortogonales.
• Gráfico de probabilidad normal  : El gráfico de probabilidad normal es una técnica gráfica para evaluar si un conjunto de datos se distribuye aproximadamente de forma normal . Los datos se representan gráficamente frente a una distribución normal teórica de manera que los puntos formen una línea recta aproximada. Las desviaciones de esta línea recta indican desviaciones de la normalidad. El gráfico de probabilidad normal es un caso especial del gráfico de probabilidad .
• Diagrama de Nyquist  : Este diagrama se utiliza en el control automático y el procesamiento de señales para evaluar la estabilidad de un sistema con retroalimentación . Se representa mediante una gráfica en coordenadas polares donde se grafican la ganancia y la fase de la respuesta en frecuencia. La gráfica de estas magnitudes fasoriales muestra la fase como el ángulo y la magnitud como la distancia al origen.

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  Trama de Nichols
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  Gráfico de probabilidad normal
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  Diagrama de Nyquist

• Gráfico de regresión parcial  : En estadística aplicada, un gráfico de regresión parcial intenta mostrar el efecto de añadir otra variable al modelo (dado que una o más variables independientes ya están presentes en él). Los gráficos de regresión parcial también se conocen como gráficos de variables añadidas, gráficos de variables ajustadas y gráficos de coeficientes individuales.
• Gráfico de residuos parciales  : En estadística aplicada, un gráfico de residuos parciales es una técnica gráfica que intenta mostrar la relación entre una variable independiente dada y la variable de respuesta, teniendo en cuenta que otras variables independientes también están presentes en el modelo.
• Gráfico de probabilidad  : El gráfico de probabilidad es una técnica gráfica para evaluar si un conjunto de datos sigue o no una distribución determinada, como la normal o la de Weibull , y para estimar visualmente los parámetros de ubicación y escala de la distribución elegida. Los datos se representan gráficamente frente a una distribución teórica de tal manera que los puntos formen aproximadamente una línea recta. Las desviaciones de esta línea recta indican desviaciones de la distribución especificada.
• Gráfico de cresta : Varios gráficos de líneas, apilados verticalmente y ligeramente superpuestos.
• Gráfico Q-Q  : En estadística, un gráfico Q-Q (donde Q significa cuantil ) es un método gráfico para diagnosticar diferencias entre la distribución de probabilidad de una población estadística de la que se ha tomado una muestra aleatoria y una distribución de comparación. Un ejemplo del tipo de diferencias que se pueden analizar es la no normalidad de la distribución de la población.
• Diagrama de recurrencia  : En estadística descriptiva y teoría del caos, un diagrama de recurrencia (DR) es un gráfico que muestra, para un momento dado en el tiempo, los momentos en los que un espacio de fase . En otras palabras, es un gráfico de

${\displaystyle {\vec {x}}(i)\approx {\vec {x}}(j),\,}$

demostración${\displaystyle i}$en un eje horizontal y${\displaystyle j}$en un eje vertical, donde${\displaystyle {\vec {x}}}$es una trayectoria en el espacio de fases .

• Diagrama de dispersión  : Un diagrama de dispersión es un tipo de representación gráfica que utiliza variables para un conjunto de datos. Los datos se muestran como una colección de puntos, cada uno con el valor de una variable que determina su posición en el eje horizontal y el valor de otra variable que determina su posición en el eje vertical. ^{[ 8 ]}
• Diagrama de Shmoo  : En ingeniería eléctrica, un diagrama de Shmoo es una representación gráfica de la respuesta de un componente o sistema en función de diversas condiciones y entradas. Se utiliza frecuentemente para representar los resultados de las pruebas de sistemas electrónicos complejos, como ordenadores, circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) o microprocesadores. El diagrama suele mostrar el rango de condiciones en las que el dispositivo bajo prueba funcionará.
• Los diagramas de espagueti son un método para visualizar datos y representar flujos posibles en sistemas. Estos flujos se asemejan a fideos, de ahí el nombre del método. ^{[ 9 ]} Este método estadístico se utilizó inicialmente para rastrear rutas en fábricas. Visualizar el flujo de esta manera puede reducir la ineficiencia en el flujo de un sistema.

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  Gráfico de probabilidad de Weibull
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  Un gráfico Q-Q normal
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  Diagrama de dispersión
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  Trama de espaguetis

• Diagrama  de tallo y hojas: En estadística, un diagrama de tallo y hojas (o diagrama de tallo y hojas) es una herramienta para presentar datos cuantitativos en formato gráfico, similar a un histograma , para ayudar a visualizar la forma de una distribución . Estos diagramas evolucionaron a partir del trabajo de Arthur Bowley a principios del siglo XX y son herramientas útiles en el análisis exploratorio de datos . A diferencia de los histogramas, los diagramas de tallo y hojas conservan los datos originales con al menos dos cifras significativas y los ordenan, lo que facilita la inferencia basada en el orden y la estadística no paramétrica .
• Gráfico de estrellas  : Método gráfico para visualizar datos multivariados. Cada estrella representa una observación. Generalmente, los gráficos de estrellas se generan en formato de múltiples gráficos, con varias estrellas en cada página, donde cada estrella representa una observación.
• Gráfico de superficie  : En esta visualización del gráfico de una función bivariada , se traza una superficie que se ajusta a un conjunto de tripletes de datos (X, Y, Z), donde Z se obtiene mediante la función a graficar Z=f(X, Y). Generalmente, los valores de X e Y están igualmente espaciados. Opcionalmente, los valores graficados pueden codificarse por colores.

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  Trama estelar
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  Gráfico de superficie

• Diagrama ternario  : Un diagrama ternario, gráfico ternario, diagrama triangular, diagrama simplex o diagrama de De Finetti es un diagrama baricéntrico de tres variables cuya suma es constante. Representa gráficamente las proporciones de las tres variables como posiciones en un triángulo equilátero . Se utiliza en petrología , mineralogía , metalurgia y otras ciencias físicas para mostrar la composición de sistemas formados por tres especies. En genética de poblaciones , se le suele llamar diagrama de De Finetti . En teoría de juegos , se le suele llamar diagrama simplex .
• Campo vectorial  : Los gráficos de campo vectorial (o diagramas de dispersión) muestran la dirección y la magnitud de un vector asociado a puntos en 2D o 3D. Se utilizan habitualmente para mostrar la magnitud del gradiente sobre un plano o una superficie.
• Diagrama de violín  : Los diagramas de violín son un método para representar datos numéricos. Son similares a los diagramas de caja , con la diferencia de que también muestran la densidad de probabilidad de los datos en diferentes valores (en el caso más simple, esto podría ser un histograma ). Normalmente, los diagramas de violín incluyen un marcador para la mediana de los datos y una caja que indica el rango intercuartil, como en los diagramas de caja estándar. Sobre este diagrama de caja se superpone una estimación de densidad de kernel . Los diagramas de violín están disponibles como extensiones para varios paquetes de software, incluyendo R a través de la biblioteca vioplot y Stata a través del complemento vioplot. ^{[ 10 ]}

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  Diagrama ternario
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  Trama del violín

Los tipos de gráficos y sus usos varían enormemente. Algunos ejemplos típicos son:

• Gráfico simple: Las curvas de oferta y demanda son gráficos sencillos que se utilizan en economía para relacionar la oferta y la demanda con el precio. Estos gráficos pueden utilizarse conjuntamente para determinar el equilibrio económico (esencialmente, para resolver una ecuación).
• Gráfico sencillo utilizado para leer valores: la distribución de probabilidad normal o gaussiana en forma de campana , a partir de la cual, por ejemplo, se puede derivar la probabilidad de que la altura de un hombre se encuentre dentro de un rango específico, dados los datos de la población masculina adulta.
• Gráfico muy complejo: el diagrama psicrométrico , que relaciona la temperatura, la presión, la humedad y otras magnitudes.
• Coordenadas no rectangulares: todas las anteriores utilizan coordenadas rectangulares bidimensionales ; un ejemplo de gráfico que utiliza coordenadas polares , a veces en tres dimensiones, es el diagrama de radiación de la antena , que representa la potencia radiada en todas las direcciones por una antena de un tipo específico.

• Cuadro
• Diagrama
• Gráfica de una función
• Gráfico de líneas
• Lista de software de gráficos
• Lista de métodos gráficos
• Software de trazado
• Trazador
• Lista de programas de trazado

 Este artículo incorpora material de dominio público del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología.

• Galería de gráficos de datos con algunas técnicas gráficas útiles en itl.nist.gov.