Как найти часть круговой диаграммы

Содержание:

• § 1  Что такое диаграмма?
• § 2  Виды диаграмм
• § 3  Круговая диаграмма
• § 4  Как построить круговую диаграмму?

Несмотря на то, что круговая диаграмма очень часто осуждается пользователями, она по прежнему остается одной из самых распространенных диаграмм, которые применяется в визуализации данных. У данного типа диаграмм есть свои особенности и преимущества, которые пока мало чем можно заменить, используя стандартные методы.

В рамках данной статьи нами собрано расширенное руководство по применению круговых диаграмм в анализе и визуальном оформлении данных. Прочитав статью полностью, вы сможете открыть для себя много тайн об этом простом инструменте и сложится точное понимание как сделать вашу отчетность чуточку лучше.

Круговая диаграмма: теоретические основы

Круговая диаграмма [англ. pie chart] — это графическое представление данных в виде кругового графика, где сегменты круговой диаграммы показывают размер данных. На сегодняшний день это один из наиболее часто используемых вид графиков для представления данных.

Ключевой особенностью круговой диаграммы, в отличие от иных типов графиков — это разделение данных на сектора для представления данных в виде конкретной части единого целого. Каждый из этих секторов представляет собой соответствующую пропорциональную долю.

Формула расчета круговой диаграммы

Мы знаем, что сумма всех частей пирога всегда равна 100%. Также известно, что окружность образует угол в 360°. Следовательно, сумма всех частей равна 360°. Исходя из этого, в круговых диаграммах используются две основные формулы:

1. чтобы рассчитать процент заданных данных, мы используем формулу: (показатель одной части / сумма всех частей) × 100
2. чтобы преобразовать данные в градусы, мы используем формулу: (значение одной части / сумма всех частей) × 360°

В итоге круговая диаграмма показывает как общая сумма делится между секторами в виде круга, разделенного на радиальные срезы.

Виды круговой диаграммы

В Microsoft Excel круговая диаграмма подразделяется на 4 типа, каждую из которых рассмотрим отдельно:

• стандартная круговая диаграмма
• объемная круговая диаграмма
• вторичная диаграмма (есть линейчатая и круговая)
• кольцевая диаграмма

Стандартная круговая диаграмма

Круговая диаграмма в стандартной форме, отражает процент переменных в наборе данных. Данный вид круговой диаграммы отображает показатели в двух измерениях.

Вероятно, это самый простой и востребованный способ показать долю тех или иных категорий в едином целом. И как следствие наиболее часто встречающийся способ визуализации.

По сути такой способ визуализации можно применять, если мы стремимся отобразить какому куску соответствует отдельно взятая категория.

Трехмерная круговая диаграмма

Трехмерное представление круговой диаграммы — это лишь измененный элемент визуализации. Он в основном используется в декоративных целях и не всегда удобен для понимания диаграммы. Наоборот, это приводит к тому, что график искажается и затрудняет его расшифровку.

Такой элемент используется редко и с большой осторожностью.

Вторичная диаграмма

Вторичная диаграмма —  это простой способ визуализировать большое количество категорий на круговой диаграмме без создания трудно читаемого и перегруженного графика.

Как следует из названия, дополнительный столбец или еще одна круговая диаграмма генерируется из имеющейся круговой диаграммы.

В случае наличия большого количества категорий, вполне приемлемый вариант визуализации.

Кольцевая диаграмма

Кольцевая диаграмма, названная так из-за сходства с кольцом, помогает собирать более сложные данные, чем круговая диаграмма. Другими словами, мы можем сказать, что кольцевая диаграмма является усложненный вариант круговой диаграммы. Принцип тут схож, диаграмм показывает доли категории в общем итоге.

У кольцевой диаграммы есть существенный недостаток — она становится нечитаемой при визуализации большого набора данных, при это нет возможности сделать выноску в виде вторичной диаграммы.

Преимущества и недостатки круговых диаграмм

Теперь, когда вы знаете, что такое круговая диаграмма, предлагаем рассмотреть некоторые минусы и плюсы этого инструмента. В рамках этой части статьи очень познавательное видео обо всех минусах

Недостатки круговой диаграммы

• Одна из самых не эффективных диаграмм для большого количества категорий. В определенный момент диаграмма станет сильно перегруженной.
• Диаграммы такого типа можно использовать только для одного набора данных. Т.е. для сопоставления данных, например по годам, нужно будет построить несколько круговых диаграмм, что не совсем удобно.
• Может привести к неправильным выводам из-за ошибок в визуальной оценки доли одного конкретного сегмента.
• Сравнивать срезы данных непросто, потому что читатель должен учитывать углы и сравнивать смежные фрагменты.
• Там, где есть отрицательные значения, круговая диаграмма не лучший вариант.

Теперь о плюсах

• Простой и понятный способ визуализации.
• Визуальное отображение данных как части единого целого может стать важным инструментом коммуникации даже для неопытной аудитории.
• Позволяет пользователю сразу видеть данные в сравнении.
• Использование круговой диаграммы избавляет пользователя от необходимости изучать или количественно определять основные показатели.
• Круговая диаграмма визуально привлекательна, поэтому отлично подходят для привлечения внимания.
• Вы можете манипулировать данными на круговой диаграмме, чтобы выделить необходимые точки.

Как создать круговую диаграмму?

От теории пора переходить к практике. Существует множество способов построить круговую диаграмму. Постараемся разобрать их все. Естественно, в практике мы используем лишь один-два варианта, но знать про остальные крайне желательно. Какой из способов применяете? Пишите в комментариях ниже.

Строим круговую диаграмму в семействе MS Office (Excel / Word / PowerPoint)

Возможность отрисовки круговой диаграммы есть в любой версии Excel, принцип построения при этом неизменен и состоит из 3-х простых шагов:

1. выбор массива данных,
2. на вкладке меню выбрать Вставка — Выбор Диаграммы,
3. указывается необходимый тип круговой диаграммы, щелкнув по нему кнопкой мыши.

Готово.

Далее переход к форматированию и редактированию внешнего вида самой диаграммы. Не вдаваясь в детали, рекомендуем посмотреть подробное видео по форматированию круговых диаграмм в Excel.

По умолчанию настройки круговой диаграммы вполне приемлемы, однако всегда есть нюансы оформления, о которых далее в статье.

В Microsoft Word принцип построения круговой диаграммы аналогичен. При попытке вставить диаграмму, автоматически откроется окно Excel в которые необходимо ввести или отредактировать данные. После корректировок данных, окно Excel можно просто закрыть, диаграмма при этом сохранится.

Такая же возможность есть и в MS PowerPoint при создании готовых презентаций, единственный момент — файл презентации утяжеляется кратно (необходимо и график отобразить и данные из Excel таблицы хранить внутри).

Совет для пользователей: если вы допустили ошибку в своих записях, вам не нужно переделывать всю диаграмму, просто скорректируйте исходные данные, и MS Office автоматически исправит диаграмму.

Круговая диаграмма в Google Таблицах и Документах

Google Таблицы — это довольно мощный бесплатный инструмент от компании Google, который помогает отображать ваши данные в виде красочных графиков и диаграмм в том числе. Среди различных типов диаграмм в Google Таблицах есть и круговая диаграмма.

Процесс построения круговой диаграммы очень похож на построение столбчатой диаграммы, вам нужно лишь выбрать иной тип диаграммы.

Чтобы создать круговую диаграмму в Google Таблицах, вы просто выбираете данные курсором и переходите к полю «Вставка» — «Диаграмма» в верхней строке меню. В правой части таблицы появится меню редактора диаграмм. В пункте меню «Тип диаграммы» вы можете выбрать «Круговая диаграмма», и диаграмма будет отображаться в виде круговой диаграммы. Способ построения круговой диаграммы в Google Таблицах в видео формате.

Для настройки круговой диаграммы доступно множество функций. Вы можете добавить название диаграммы и настроить ее в соответствии с вашими потребностями. Автоматически предлагаемые функции Google Таблицы просто добавляют заголовок диаграммы и осей.

В Google Docs также можно вставить круговую диаграмму с помощью «Вставки». Правда для редактирования данных система откроет таблицу в новой вкладке.

Можно ли сделать круговую диаграмму в сервисах для дашбордов?

Круговая диаграмма в Power BI

В power BI добавление круговой и кольцевой диаграммы проще, чем в Excel (панель инструментов доступна сразу и не нужно делать лишний клик мыши), выбираем требуемую круговую или кольцевую диаграмму и она автоматически размещается в рабочей области.

Круговая диаграмма в Tableau

К большому сожалению, сервис Tableau с недавних пор недоступен в РФ если это будет полезно, то по ссылке можно прочитать подробную статью от поставщика услуг как строить диаграммы с помощью данного сервиса.

Построение диаграммы в Visiology

В России есть несколько очень неплохих систем, позволяющих выстраивать отчетность в виде BI Dashboards. На платформе Visiology круговая диаграмма строится довольно просто (есть сложности с настройками внешнего вида, но они не значительны). Как добавить круговую диаграмму на платформе Visiology подробно продемонстрировано в видео ниже.

Выбор диаграмм в Форсайт

На платформе Форсайт (очередной аналог BI систем от российской компании), весь выбор доступных для построения диаграмм есть в меню. Для отрисовки диаграммы необходимо перейти соответствующий инструмент-визуализатор. Для чего необходимо щелкнуть кнопку «Диаграмма», находящуюся на вкладке «Вид» ленты инструментов. Далее необходимо выбрать наиболее подходящий тип диаграммы (круговая в нашем случае).

Онлайн сервисы для построения диаграмм

Мы уже давно начали жить онлайн. В практике аналитика иногда так случается, что без онлайн возможностей также никуда не деться. Если вдруг случился такой момент, что диаграмма нужна срочно, а под рукой нет любимого сервиса, уходим на сайты. Ниже добавлены два сайте, где можно построить кольцевую диаграмму за несколько секунд.

Вносим данные в соответствующие поля и диаграмма строится автоматически. Правда, возможностей для редактирования не много. Но есть то, что есть, и это тоже решение:

• https://www.mathsisfun.com/data/data-graph.php
• https://www.rapidtables.com/tools/bar-graph.html

Стоит напомнить, что помимо обозначенных онлайн сервисов и Google Таблиц, описанных выше, нельзя забывать об онлайн возможностях от Microsoft.

У Microsoft существуют облегченные онлайн-версии их продуктов, которые можно использовать прямо в браузере и совершенно бесплатно. Для этого необходима только учетная запись Microsoft

https://www.office.com/launch/excel

Инструкция по отрисовке круговой диаграммы с помощью Python

Некоторые аналитики хотят использовать более продвинутые способы построения круговой диаграммы. Для тех специалистов, кто использует Python в качестве основного языка визуализации своих данных, можно воспользоваться Python Tutorials.

Нет необходимости перепечатывать уже написанное, поэтому если есть необходимость отрисовать круговую диаграмму с помощью Python изучайте материал по ссылке.

Вставляем диаграмму в Yandex DataLens

В России есть возможность выстраивания отчетности с помощью инструментария Yandex Cloud. Это уже давно стал шикарным инструментом по работе с данными (и не только данными). В материалах Yandex Cloud есть пошаговое руководство по созданию и отрисовке круговой диаграммы в Yandex DataLens. Краткая выжимка шагов ниже:

Советы по оформлению круговой диаграммы

Возможно, эта часть публикации станет самой полезной, так как ниже описаны правила и советы, которые смогут сделать визуализацию вашей отчетности гораздо интереснее и привлекательнее. И не имеет значение, каким инструментарием вы пользуетесь для построения диаграммы. Эти правила применимы всегда и для всех типов отчетности (будь то план факт отчет или отчет отдела продаж).

5 основных правил отрисовки круговой диаграммы

1. Максимум 5-6 сегментов на одной диаграмме. Если категорий в данных больше, их необходимо объединять в категорию Прочее.
2. Сортируйте исходные данные от большего к меньшему.
3. «Крутите» диаграмму пока первый сегмент не будет начинаться с верхней точки окружности.
4. Обязательно включайте подписи данных на диаграмме (и не только значения, но и %)
5. Не стоит выделять отдельные сегменты за рамки диаграммы. Отделяя кусочек, особенно большой, от единого целого, мы затрудняем сравнение пользователю.

По большому счету уже эти 5 правил сделают круговые диаграммы в вашей отчетности более интересными. Ниже еще несколько советов визуализации с примерами исправлений.

Важные советы оформления круговой диаграммы

Отрисовка круговой диаграммы по неподходящим данным. Иногда круговая диаграмма рисуется по несовместимым данным, которые не являются частью целого. Такое происходит, когда показатель для диаграммы выведен в % и их сумма не даёт 100%. Ниже приведен пример ответа на вопрос пользователей о любви к животным, итоговая сумма более 100% из-за возможности нескольких ответов.

Или еще один вариант, когда значения — это лишь сводная статистика, а не итог. Пример диаграмма ниже, отражающий уровень среднего чека в зависимости от способа оплаты в магазине. При этом показатель игнорирует общую сумму и доли в зависимости от вида оплат. Хотя безналичный способ оплаты имеет самый высокий средний показатель, но он может применять редко и его доля в общем итоге продаж может быть минимальной.

Сравнение на круговой диаграмме. Еще одним примером неверного использования круговой диаграммы может стать сравнение показателей между собой. Если необходимо сравнить категории между собой, лучше использовать столбчатую диаграмму.

Сравнение аналогичных периодов. Круговая диаграмма не создана, чтобы с ее помощью сравнивать показатели за разные временные периоды. Это приводит к тем же сложностям, что и пример выше. В данном случае, если пользователь захочет понять каковы были продажи по выбранной категории в прошлые годы, ему придется сильно постараться. Представьте данные с помощью другого графика.

Абсолютный показатель или процент. На круговой диаграмме есть возможность разместить как натуральный показатель, так и долю. Общепринятым считается на диаграмме размещать и то и другое. Используйте данный прием, если такое возможно — это сильно облегчит вычисления пользователю.

Использование преимущества кольцевой диаграммы. Кольцевая диаграмма — это круговая диаграмма просто с удаленным центральной частью. Между ними нет существенных различий в удобочитаемости. Однако маленький плюс кольцевой диаграммы заключается в том, что  пустую часть можно использовать для дополнительной информации, например, для общих итогов.

Не применяйте 3D эффекты. Формат 3D идеально подходит для фильмов, однако применение 3D эффекта на диаграммах может только исказить представление. Применяйте обычный плоский стиль, чтобы данные были точны.

Не стоит добавлять легенду на круговую диаграмму. Добавление легенды заставляет пользователя перемещать взгляд между легендой и реальным сюжетом. Пользователю гораздо проще видеть показатель и категорию прямо на диаграмме.

Даже Эдвард Тафти (американский статистик, профессор статистики и математики) возможно, самый уважаемый эксперт в области анализа данных, сказал, что «круговые диаграммы — это плохо, и единственное, что хуже одной круговой диаграммы, — это их множество». Но даже используя плохой инструмент можно сделать работу на отлично. Думаю, что мысли этого раздела позволят и вашу отчетность сделать на пять с плюсом.

FAQ по круговым диаграммам

Примеры графиков

Графики бывают столбчатые, круговые, радиальные, областные биржевые, двухмерные, трехмерные и другие, которые включают в себя ещё и множество подтипов — каждый со своим определением. Продвинутые графики могут выглядеть непонятно и отпугивать молодых математиков, но их задача — графически отражать множество условий. Поэтому в школе изучение графиков начинают с 5 класса с простых фигур, задача которых — показывать простые соотношения.

Составляющие фигуры

Именно в 5 классе начинают изучение этой фигуры, поскольку она простая и наглядная. В тетрадь чертят двухмерный круг, который в дальнейшем будет вмещать в себя сектора. Сектор — это элемент фигуры, занимающий определенную ее часть, который графически отображает часть от общего. Чем меньше количество секторов в фигуре, тем более точной и она становится. Считается, что точность диаграммы падает, если она вмещает более 7 секторов. Сектора размещаются как в площади круга, так и на отдалении.

Процентные значения можно показать в секторе, если позволяет размер, если нет — значения выносят в отдельный график или столбец. Части диаграммы окрашивают в разные цвета, каждый из которых соответствует её составляющей.

Пошаговое черчение

Для того чтобы составить гистограмму, необходимо найти пропорции секторов. Первоначальные значения вносят в таблицу или столбик в порядке убывания или увеличения. Затем числа суммируют и исчисляют процентное соотношение каждого сегмента. Для этого нужно значение сектора поделить на общую сумму и умножить на 100%. Когда для каждого сектора будет получено процентное значение — начинается сложный этап работы.

Расчеты углов и значений

Нужно рассчитать угол сектора на круговой диаграмме. Для начала вспоминаем, что круг — геометрическая фигура, которая имеет аж 360 градусов. Значение сектора умножаем на 360 и делим на 100%. Результат — угол сектора. Умножить на 100%, поделить на 100%, можно ведь этого не делать? Да, можно, но тогда мы не получим численного выражения доли сектора в массиве.

Следующий этап работы — рисование круга циркулем, разметка секторов по градусам транспортиром и зарисовка полученной диаграммы цветными карандашами. Чтобы завершить выполнение — можно нарисовать цветные кружки, которые соответствуют секторам, а рядом указать их процентные значения.

Более подробная схема и примеры построения круговых, столбчатых, радиальных и других диаграмм рассмотрены в учебниках по математике за 5−6 класс, например в учебнике Н. Я. Виленкина.

Области применения

Благодаря диаграммам стало возможным визуально оценить соотношение величин и их процентную долю в массиве, а не только основываясь на сухих цифрах. Использование круговых гистограмм обрело широкую популярность благодаря своей простоте. Даже обычная семья, нарисовав в тетради, например, круглый график, можно получить графическое отображение:

1. Дневной активности.
2. Времени бодрствования и отдыха.
3. Ежемесячных трат.

Свое применение диаграммы нашли в географии, чтобы решать многие задачи: отображение соотношения вод в мировом океане, отображения разницы содержания полезных ископаемых в разных рудах и грунтах и пр. В биологии и медицине можно использовать графики для наглядности изменения жизненных процессов на различных этапах развития человеческого организма — от рождения до старения.

Подтипы диаграмм

Стоит сказать, что эта диаграмма — основная и первичная, которую можно разделить на вторичные фигуры с вторичными сегментами, которые могут использоваться для уточнения графика. И строить их можно бесконечно. Например, первичная диаграмма — это загруженность производства на протяжении 4 сезонов — зимы, весны, лета и осени. Из этого первичного круга можно построить 4 вторичных — загруженность в каждую неделю месяца. Дальше — загруженность в отдельные дни, часы и секунды, если нужна такая точность. Использование таких графиков на компьютерах — особенно удобное, поскольку:

1. Можно править в режиме реального времени.
2. График трехмерный.
3. Правки отображаются на графике сразу.
4. Расчет градуса сектора происходит автоматически.

С круговыми диаграммами, как и с графиками в целом, стоит быть знакомым, хотя бы потому, что они часто наблюдаются в новостных сводках, статистиках и рабочих отчетах.

Главная особенность и главный минус круговой диаграммы — невозможность изображения отрицательных значений, что несколько ограничивает область её применения. Но такой вид подачи удобен и понятен для широкой аудитории, поскольку видна общая картина происходящего.

В прошлом уроке мы научились работать с транспортиром. Мы выяснили, что градусная мера развернутого угла равняется $180°$, это также градусная мера полуокружности. А следовательно, градусная мера самой окружности в два раза больше: $180°cdot2=360°$

Градусная мера любой окружности равняется $360°$. 

В этом уроке мы познакомимся с круговыми диаграммами.

Круговая диаграмма — это схема с секторами, которая помогает наглядно показать какое-либо соотношение.

Задача №1

Рассмотрим ситуацию: у Образавра есть два яблока, три апельсина и одна груша. Давайте поможем ему наглядно показать соотношение фруктов в виде круговой диаграммы.  

Для начала найдем общее количество фруктов: $$2 space яблока + 3 space апельсина + 1 space груша = 6 space фруктов$$

Теперь начертим окружность и расчертим в ней $6$ равных секторов. Как нам это сделать? Вспомним, что в окружности $360°$. Тогда разделим $360°$на $6$: $$360°:6=60°$$

Выходит, каждый сектор должен занимать по $60°$. С помощью транспортира построим все секторы, получаем рисунок 3.  

Теперь вспомним, что яблоки занимают два сектора, апельсины – три сектора, а груша – один. Изобразим все фрукты в секторах, получим рисунок 4.

Остается стереть линии между одинаковыми фруктами и получить окончательную круговую диаграмму, рисунок 5. Каждый сектор обязательно подписываем!

Таким образом, круговая диаграмма дает нам возможность сравнить количество фруктов, не сравнивая их численные значения. По полученной диаграмме видно, что у Образавра больше всего апельсинов, а меньше всего — груш.

Бывают ситуации, когда градусные меры секторов не получаются такими же удобными, как в случае с фруктами. И тогда первый способ построения становится сложным.  

Рассмотрим второй вариант построения круговых диаграмм.  

Задача №2

В классах 5 «А» и 5 «Б» по $20$ детей. Оба класса написали контрольную работу по математике. Результаты 5 «А»: $12$ пятерок, $4$ четверки, $3$ тройки и $1$ двойка. Результаты 5 «Б»: $10$ пятерок, $5$ четверок и $5$ троек. 

Для сравнения результатов этих классов построим две круговые диаграммы.  

В данном случае неудобно вычерчивать по $20$ одинаковых секторов, как мы это делали раньше. В работе с большим количеством вариантов проще сразу работать с разными секторами.

Начнем с класса 5 «А». Всего в классе $20$ детей, а в окружности $360°$, значит говорим, что $20$ — это  $360°$. Тогда найдем, сколько градусов занимает один ребенок: $$20 — 360°$$ $$1 — X°$$

$$X=frac{1cdot360°}{20}=18°$$

Теперь найдем, сколько градусов занимают ученики с разными оценками, для этого умножаем их количества на $18°$:

$12cdot18°=216°$ — такое количество градусов в диаграмме занимают дети из класса 5 «А», написавшие контрольную на пятерки.
$4cdot18°=72°$ — написали на четверки;
$3cdot18°=54°$ — написали на тройки;
$1cdot18°=18°$ — написали на двойки.

Аналогично для класса 5 «Б», сразу запишем ответ:
$10spaceдетей$ – $180°$ — такое количество градусов в диаграмме занимают дети из класса 5 «Б», написавшие контрольную на пятерки.
$5spaceдетей$ – $90°$ — столько детей написали на четверки;
$5spaceдетей$ – $90°$ — столько написали на тройки;

Теперь мы можем воспользоваться транспортиром и изобразить две диаграммы с результатами контрольной работы для двух классов: 

Далее закрасим сектора для наглядности и подпишем каждый из них. Получаем конечные диаграммы:

С помощью круговых диаграмм мы можем сравнить результаты двух классов. Пусть «5» и «4» — хорошие оценки, а «3» и «2» — плохие. Тогда по диаграммам мы можем сказать, что результаты контрольной работы в классе 5 «А» лучше, чем в классе 5 «Б», потому что в классе «А» площадь зелёных зон больше.

Построение круговой диаграммы по процентам

Среди учеников начальной школы был проведен опрос на тему: «Какое ваше любимое время года?» $55%$ учеников выбрали лето, $20%$ выбрали зиму, $15%$ выбрали весну, и $10%$ — осень. Воспользуйтесь транспортиром, чтобы изобразить результаты опроса в виде круговой диаграммы.