Gráfico de pizza

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Gráfico de pizza de populações de falantes nativos de inglês

Um gráfico de pizza (ou um gráfico de círculo ) é um gráfico estatístico circular , que é dividido em fatias para ilustrar a proporção numérica. Em um gráfico de pizza, o comprimento do arco de cada fatia (e, conseqüentemente, seu ângulo central e área ), é proporcional à quantidade que representa. Embora tenha esse nome devido à sua semelhança com uma torta fatiada, há variações na forma como pode ser apresentado. O gráfico de pizza conhecido mais antigo é geralmente creditado a William Playfair 's estatística Breviario de 1801. [1] [2]

Os gráficos de pizza são amplamente usados ​​no mundo dos negócios e na mídia de massa. [3] No entanto, eles foram criticados, [4] e muitos especialistas recomendam evitá-los, [5] [6] [7] [8] pois a pesquisa mostrou que é difícil comparar diferentes seções de um determinado gráfico de pizza, ou para comparar dados em diferentes gráficos de pizza. Os gráficos de pizza podem ser substituídos na maioria dos casos por outros gráficos, como gráfico de barras , gráfico de caixa , gráfico de pontos , etc.

História

O mais antigo gráfico circular conhecida geralmente é creditado a William Playfair 's estatística Breviario de 1801, em que são utilizados dois de tais gráficos. [1] [2] [9] Playfair apresentou uma ilustração, que continha uma série de gráficos de pizza. Um desses gráficos representava as proporções do Império Turco localizado na Ásia , Europa e África antes de 1789. Esta invenção não foi amplamente usada no início. [1]

A Playfair achava que os gráficos de pizza precisavam de uma terceira dimensão para adicionar informações adicionais. [10]

Florence Nightingale pode não ter inventado o gráfico de pizza, mas ela o adaptou para torná-lo mais legível, o que incentivou seu amplo uso, ainda hoje. Na verdade, Nightingale reconfigurou o gráfico de pizza tornando o comprimento das cunhas variável, em vez de sua largura. O gráfico, então, parecia um pente de galo. [11] Posteriormente, foi assumido que ela o criou devido à obscuridade e falta de praticidade da criação da Playfair. [12] Diagrama da área polar de Nightingale , [13] : 107  ou, ocasionalmente, o diagrama da rosa de Nightingale , equivalente a um histograma circular moderno, para ilustrar as fontes sazonais de mortalidade de pacientes no hospital militar que ela administrava, foi publicado em Notas sobre Matérias que Afetam a Saúde, Eficiência e Administração Hospitalar do Exército Britânico e enviado à Rainha Vitória em 1858. De acordo com o historiador Hugh Small, "ela pode ter sido a primeira a usar [gráficos de pizza] para persuadir as pessoas da necessidade de mudança." [11]

O engenheiro francês Charles Joseph Minard também usou gráficos de pizza, em 1858. Um mapa seu de 1858 usava gráficos de pizza para representar o gado enviado de toda a França para consumo em Paris .

Variantes e gráficos semelhantes

Gráfico 3D torta de bolo e perspectiva torta

Um gráfico de pizza 3D, ou gráfico de pizza em perspectiva, é usado para dar ao gráfico uma aparência 3D . Freqüentemente usada por razões estéticas, a terceira dimensão não melhora a leitura dos dados; pelo contrário, esses gráficos são difíceis de interpretar devido ao efeito distorcido da perspectiva associado à terceira dimensão. O uso de dimensões supérfluas não utilizadas para exibir os dados de interesse é desencorajado para gráficos em geral, não apenas para gráficos de pizza. [7] [14]

Gráfico de rosca

Informações sobre os dados como um orifício no centro de um gráfico de rosca

Um gráfico de rosca (também escrito rosquinha) é uma variante do gráfico de pizza, com um centro em branco que permite a inclusão de informações adicionais sobre os dados como um todo. [15] [16] Os gráficos de rosca são semelhantes aos gráficos de pizza, pois seu objetivo é ilustrar as proporções. [ carece de fontes? ] Este tipo de gráfico circular pode suportar múltiplas estatísticas ao mesmo tempo e fornece uma melhor relação de intensidade de dados para gráficos de pizza padrão. [16] Não deve conter informações no centro.

Gráfico de pizza explodido

Gráfico de pizza explodido para os dados de exemplo (veja abaixo), com o maior grupo do partido explodido.

Um gráfico com um ou mais setores separados do resto do disco é conhecido como gráfico de pizza explodido . Este efeito é usado para destacar um setor ou para destacar segmentos menores do gráfico com pequenas proporções.

Diagrama área polar

" Diagrama das causas da mortalidade no exército no Leste " por Florence Nightingale.

O diagrama de área polar é semelhante a um gráfico de pizza comum, exceto que os setores têm ângulos iguais e diferem na distância que cada setor se estende do centro do círculo. O diagrama de área polar é usado para traçar fenômenos cíclicos (por exemplo, contagens de mortes por mês). Por exemplo, se as contagens de mortes em cada mês durante um ano forem plotadas, haverá 12 setores (um por mês), todos com o mesmo ângulo de 30 graus cada. O raio de cada setor seria proporcional à raiz quadrada da contagem de óbitos para o mês, então a área de um setor representa o número de mortes em um mês. Se a contagem de mortes em cada mês for subdividida por causa da morte, é possível fazer múltiplas comparações em um diagrama, como pode ser visto no famoso diagrama de área polar desenvolvido por Florence Nightingale .

O primeiro uso conhecido de diagramas de áreas polares foi por André-Michel Guerry , que ele chamou de courbes circulaires (curvas circulares), em um artigo de 1829 mostrando variação sazonal e diária na direção do vento ao longo do ano e nascimentos e mortes por hora do dia. [17] Léon Lalanne mais tarde usou um diagrama polar para mostrar a frequência das direções do vento em torno dos pontos cardeais em 1843. A rosa dos ventos ainda é usada por meteorologistas. Nightingale publicou seu diagrama de rosa em 1858. Embora o nome "coxcomb" tenha sido associado a este tipo de diagrama, Nightingale originalmente usou o termo para se referir à publicação em que este diagrama apareceu pela primeira vez - um livro de gráficos e tabelas - em vez deste tipo específico de diagrama. [18]

Carta do anel, gráfico sunburst, e gráfico circular multinível

Gráfico de pizza multinível que representa o uso do disco em um sistema de arquivos Linux

Um gráfico de anel, também conhecido como gráfico sunburst ou gráfico de pizza multinível, é usado para visualizar dados hierárquicos, representados por círculos concêntricos. [19] O círculo no centro representa o nó raiz, com a hierarquia movendo-se para fora do centro. Um segmento do círculo interno tem uma relação hierárquica com os segmentos do círculo externo que estão dentro da varredura angular do segmento pai. [20]

SPIE gráfico

Um gráfico que compara o número de alunos com os custos dos alunos em quatro escolas diferentes

Uma variante do gráfico de área polar é o gráfico de espião, desenhado por Dror Feitelson. [21] O projeto sobrepõe um gráfico de pizza normal com um gráfico de área polar modificado para permitir a comparação de dois conjuntos de dados relacionados. O gráfico de pizza básico representa o primeiro conjunto de dados da maneira usual, com diferentes tamanhos de fatias. O segundo conjunto é representado pelo gráfico de área polar sobreposta, usando os mesmos ângulos da base e ajustando os raios para ajustar os dados. Por exemplo, o gráfico de pizza básico pode mostrar a distribuição de grupos de idade e gênero em uma população e a sobreposição de sua representação entre as vítimas de trânsito. Os grupos de idade e gênero que são especialmente suscetíveis a se envolverem em acidentes se destacam como fatias que se estendem além do gráfico de pizza original.

Gráfico Square / gráfico Waffle

Gráfico de pizza quadrada (gráfico de waffle), mostrando como porcentagens menores são mais facilmente mostradas do que em gráficos circulares. Na grade 10x10, cada célula representa 1%.

Os gráficos quadrados, também chamados de gráficos de waffle, são uma forma de gráficos de pizza que usam quadrados em vez de círculos para representar porcentagens. Semelhante aos gráficos de pizza circulares básicos, os gráficos de pizza quadrados levam cada porcentagem de um total de 100%. Geralmente são grades de 10 por 10, onde cada célula representa 1%. Apesar do nome, círculos, pictogramas (como de pessoas) e outras formas podem ser usados ​​em vez de quadrados. Um grande benefício dos gráficos quadrados é que porcentagens menores, difíceis de ver em gráficos de pizza tradicionais, podem ser facilmente representadas. [22]

Exemplo

Um gráfico de pizza para os dados de exemplo

O gráfico de exemplo a seguir é baseado nos resultados preliminares da eleição para o Parlamento Europeu em 2004 . A tabela lista o número de assentos alocados para cada grupo partidário, junto com a porcentagem derivada do total que cada um deles compõe. Os valores da última coluna, o ângulo central derivado de cada setor, são encontrados multiplicando-se a porcentagem por 360 °.

Grupo Assentos Porcentagem (%) Ângulo central (°)
EUL 39 5,3 19,2
PES 200 27,3 98,4
EFA 42 5,7 20,7
EDD 15 2.0 7,4
ELDR 67 9,2 33,0
EPP 276 37,7 135,7
UEN 27 3,7 13,3
De outros 66 9,0 32,5
Total 732 99,9 * 360,2 *

* Devido aos arredondamentos, esses totais não somam 100 e 360.

O tamanho de cada ângulo central é proporcional ao tamanho da quantidade correspondente, aqui o número de assentos. Como a soma dos ângulos centrais deve ser 360 °, o ângulo central para uma quantidade que é uma fração Q do total é 360 Q graus. No exemplo, o ângulo central para o maior grupo (Partido Popular Europeu (PPE)) é 135,7 ° porque 0,377 vezes 360, arredondado para uma casa decimal, é igual a 135,7.

Utilização e eficácia

Gráfico de pizza 3D mostrando a porcentagem dos componentes do ar atmosférico

Uma falha exibida pelos gráficos de pizza é que eles não podem mostrar mais do que alguns valores sem separar a codificação visual (as “fatias”) dos dados que representam (normalmente, porcentagens). Quando as fatias se tornam muito pequenas, os gráficos de pizza dependem de cores, texturas ou setas para que o leitor possa entendê-los. Isso os torna inadequados para uso com grandes quantidades de dados. Os gráficos de pizza também ocupam um espaço maior na página em comparação com os gráficos de barras mais flexíveis, que não precisam ter legendas separadas e podem exibir outros valores, como médias ou metas ao mesmo tempo. [7]

Os estatísticos geralmente consideram os gráficos de pizza um método pobre de exibição de informações e são incomuns na literatura científica. Um motivo é que é mais difícil fazer comparações entre o tamanho dos itens em um gráfico quando a área é usada em vez do comprimento e quando itens diferentes são mostrados em formatos diferentes. [23]

Três conjuntos de porcentagens, plotados como gráficos de peças e gráficos de barras. Comparar os dados em gráficos de barras é geralmente mais fácil.

Além disso, em pesquisa realizada no AT&T Bell Laboratories , foi mostrado que a comparação por ângulo era menos precisa do que a comparação por comprimento. A maioria dos participantes tem dificuldade em ordenar as fatias no gráfico de pizza por tamanho; quando um gráfico de barras equivalente é usado, a comparação é muito mais fácil. [24] Da mesma forma, as comparações entre conjuntos de dados são mais fáceis usando o gráfico de barras. No entanto, se o objetivo é comparar uma determinada categoria (uma fatia da pizza) com o total (a pizza inteira) em um único gráfico e o múltiplo está perto de 25 ou 50 por cento, então um gráfico de pizza pode muitas vezes ser mais eficaz do que um gráfico de barras. [25] [26]

Um exemplo de gráfico de pizza com 18 valores, com algumas cores repetidas

Em um gráfico de pizza com várias seções, vários valores podem ser representados com cores iguais ou semelhantes, dificultando a interpretação.

Um exemplo de gráfico de pizza em formato de rosquinha, mostrando os registros de rebatidas e corridas de jogadores de críquete indianos em partidas de teste em 2019

Vários estudos apresentados na European Visualization Conference analisaram a precisão relativa de vários formatos de gráfico de pizza, [27] [28] [22] chegando à conclusão de que os gráficos de pizza e de rosca produzem níveis de erro semelhantes ao lê-los, e os gráficos de pizza quadrados fornecem os leitura mais precisa. [29]

Referências

  1. ^ a b c Spence (2005)
  2. ^ a b Tufte, p. 44
  3. ^ Cleveland, pág. 262
  4. ^ Wilkinson, p. 23
  5. ^ Tufte, p. 178.
  6. ^ Van Belle, p. 160–162.
  7. ^ a b c Stephen poucos. "Save the Pies for Dessert" , agosto de 2007, acessado em 02/02/2010
  8. ^ Steve Fenton "Os gráficos de pizza são ruins"
  9. ^ "Marcos na história da cartografia temática, gráficos estatísticos e visualização de dados" . www.datavis.ca .
  10. ^ Palsky, pág. 144-145
  11. ^ a b "Quem fez essa carta de torta?" . www.nytimes.com .
  12. ^ Artigo de Dave sobre esta informação sobre QI
  13. ^ Cohen, I. Bernard (março de 1984). "Florence Nightingale". Scientific American . 250 (3): 128–137. Bibcode : 1984SciAm.250c.128C . doi : 10.1038 / scientificamerican0384-128 . PMID 6367033 . (paginação alternativa dependendo do país de venda: 98-107, bibliografia na pág. 114) artigo online - consulte o link de documentos à esquerda
  14. ^ Good and Hardin, capítulo 8.
  15. ^ Harris, Robert L. (1999). Gráficos de informação: uma referência ilustrada abrangente ([Nachdr.] Ed.). Oxford: Oxford University Press. p. 143. ISBN 9780195135329.
  16. ^ a b "Design de dados por Juergen Kai-Uwe Brock no iBooks" . iBooks . Recuperado em 10/06/2016 .
  17. ^ Amigável, p. 509
  18. ^ "Diagramas estatísticos de Florence Nightingale" . Página visitada em 2010-11-22 .
  19. ^ "Gráficos de pizza multinível" . www.neoformix.com .
  20. ^ Webber Richard, Herbert Ric, Jiangbc Wel. "Técnicas de preenchimento de espaço na visualização de resultados de modelos econômicos baseados em computador"
  21. ^ "Feitelson, Dror (2003) Comparando Partições com Gráficos Spie" (PDF) . 2003 . Página visitada em 31-08-2010 .
  22. ^ a b Kosara, Robert; Skau, Drew (2016). "Erro de julgamento em variações do gráfico de pizza" . EuroVis .
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  24. ^ Cleveland, pág. 86-87
  25. ^ Simkin, D., & Hastie, R. (1987). Uma Análise de Processamento de Informação de Percepção de Grafos. Journal of the American Statistical Association, 82 (398), 454. doi : 10.2307 / 2289447 . Kosara, Robert. "Em defesa dos gráficos de pizza" . Recuperado em 13 de abril de 2011 .
  26. ^ Spence, Ian; Lewandowsky, Stephan (1 de janeiro de 1991). "Exibindo proporções e porcentagens". Psicologia Cognitiva Aplicada . 5 (1): 61–77. doi : 10.1002 / acp.2350050106 .
  27. ^ "Um passeio ilustrado pelos resultados do estudo da carta de pizza" . eagereyes . 28/06/2016 . Página visitada em 2016-11-28 .
  28. ^ Skau, Drew; Kosara, Robert (2016). "Arcos, ângulos ou áreas: Codificações de dados individuais em gráficos de pizza e rosca" . EuroVis .
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Leitura adicional

Ligações externas