Гистограмма

Для представления данных в понятном виде применяют диаграммы. Они помогают визуализировать и анализировать данные в удобном формате и принимать управленческие решения.

Что такое гистограмма

Вот уже долгое время гистограмма практически незаменима в различных исследованиях. Её легко строить и читать, поэтому множество людей при выборе формы визуализации данных отдают предпочтение гистограмме.

Гистограмма - способ представления данных в виде столбчатой диаграммы, состоящей из прямоугольников одинаковой ширины, высота которых указывает на частоту появления определённого параметра в заданном диапазоне.

Виды гистограмм

Равномерная гистограмма

Равномерной гистограмму принято считать, если данные в ней в равной степени распределены между классами, в каждом из которых одинаковое кол-во элементов. Соответственно, столбы в подобной гистограмме одинаковой высоты.

Бимодальная гистограмма

Бимодальная гистограмма имеет два отдельных пика. Следовательно, в ней приведён анализ двух отдельных категорий, которые различаются между собой.

Симметричная гистограмма

Подобная диаграмма имеет форму колокола. Она отличается идеальной симметрией, если линию разделения проводить ровно посередине. Обе её части имеют одинаковую форму, показывают устойчивую картину распределения.

Гистограмма с наклоном вправо

Подобная гистограмма указывает на то, что большая часть точек данных находится слева. Чем правее находится столбец, тем меньше показатель, который он передаёт.

Гистограмма с наклоном влево

Такая гистограмма - полная противоположность наклонённой вправо.

Гистограмма частот

Гистограмма частот показывает распределение частоты появления определённого параметра в данных. Каждый прямоугольник является диапазоном значений, его высота - частотой появления.

Гистограмма относительной частоты

Подобная гистограмма отображает лишь пропорции, вместо точного значения. Подобные графики помогают понять закономерность распределения набранных данных.

Гистограмма кумулятивной частоты

Такой график показывает количество значений до определённой точки. Подобная гистограмма отображает кумулятивную частоту, которая растёт по мере продвижения по графику.

Гистограмма кумулятивной относительной частоты

Здесь каждый прямоугольник указывает на сумму относительных частот до определённой точки. В отличие от гистограммы кумулятивной частоты здесь данные указываются в процентном отношении.

Задачи гистограммы

В статистике гистограмму зачастую используют для отображения распределения непрерывных данных по интервалам. В фотографии же - чтобы показать особенность яркостей снимка.

Правила гистограммы

Построение эффективной диаграммы зависит от соблюдения нескольких правил:

• Значения разбиты на N-ое количество интервалов.
• Интервалы зачастую одинаковы, однако могут быть и отличаться друг от друга.
• Интервал, отложенный на оси X, отражается на графике прямоугольником.
• Одинаковые интервалы - высота прямоугольника пропорциональна значению элементов, которые попадают в данный интервал.
• Разные интервалы - площадь прямоугольника пропорциональна значению элементов, которые попали в данный интервал.

Плюсы и минусы

Несмотря на универсальность подобного способа представления данных, у гистограммы есть как преимущества, так и недостатки:

 Плюсы:

• Простота для понимая. Гистограмма помогает быстро оценить важные статистические показатели.
• Помогает рассчитать вероятные события, связанные с представленными данными; позволяет проследить определённую закономерность и тенденцию.
• Равномерное распределение данных между интервалами гарантирует точность представленной информации.

Минусы:

• Простота формы представления данных может исказить представление о закономерностях, что влечёт за собой упущение тонкостей полученной информации.
• Люди могут по-разному интерпретировать значение гистограммы, что также ведёт ко всякого рода недопониманиям.
• Неправильное построение гистограммы может повлечь за собой неточности отображения данных.
• В некоторых случаях гистограммы могут быть визуально обманчивыми.
• Гистограммы не всегда позволяют производить прямое сравнение нескольких типов данных.

Альтернативы

Вместо гистограммы также можно использовать и другие графики для визуализации информации. Наиболее похожий из них - бар-чарт. В отличие от гистограммы, бар-чарт используется для дискретных переменных. В бар-чарте столбцы расположены на каком-то расстоянии друг от друга; на оси абсцисс в нём отмечены категории, на оси ординат - количество значений, которое подходит для значения выбранной категории.

Можно сказать, что гистограмма незаменима для определённых целей, описанных выше.

Как построить гистограмму

Можно выделить следующий порядок построения гистограммы:

1. Собираются статистические данные, полученные после исследования объекта. Обычно для того, чтобы гистограмма получилось подробной, нужно минимум 30 показателей.
2. Выделяется наименьший и наибольший показатель, полученных в ходе измерения.
3. Устанавливается ширина диапазона значений показателя при помощи вычитания из наибольшего наименьшее.
4. Определяется число интервалов, нужных для того, чтобы сгруппировать результаты измерений.
5. Вводятся границы интервалов. Их стоит установить так, чтобы на границы интервалов не попадали значения установленных данных. Подсчитывается количество точек данных, относящихся к каждому из интервалов. Этот этап является, пожалуй, самым ответственным.
6. Построение самой гистограммы. На графике указываются границы интервалов, выстраиваются прямоугольники.

Ошибки и пути их решения

Использовать гистограммы стоит с особой осторожностью. Несмотря на всю простоту её построения, несколько “неверных движений” могут полностью испортить результат.

Важнейшим этапом в построении гистограммы, как уже было сказано ранее, является выбор границ интервалов. Если гистограммы получаются разными, нужно внимательно перепроверить правильность выбора интервалов.

Ещё одна частая ошибка - неправильное оформление оси ординат. Ось Y должна начинаться с 0. Если все условия соблюдаются, конечный график получается правильным. Смотря на него, можно понять всю заложенную информацию, проанализировать данные.

FAQ

Какие элементы гистограммы можно считать главными?

Выделяются следующие элементы, без которых график не будет существовать: оси абсцисс и ординат, интервалы, столбцы, в которых может быть отражено содержание гистограммы.

Когда гистограмма может помочь?

Подобный вид графического представления информации стоит использовать, когда нужно проанализировать распределение числовых данных, оценить то, как процессы меняются с течением времени, определить соответствие данных запросам клиентов, быстро и точно визуализировать закономерность распределения данных.

Каковы главные преимущества гистограммы?

Простота - самый главный плюс гистограммы. Смотря на график, человек может сразу понять информацию, которую до него хотят донести. Используя гистограмму, становится легче понимать взаимосвязи, тенденции, выискивать закономерность распределения данных. Такой график можно применять абсолютно везде. Помочь он может как в маркетинге, так и при оценке уровня знаний обучающихся.

Отличия гистограммы и столбчатой диаграммы

Столбчатые диаграммы больше отвечают за категориальные данные. Гистограммы же показывают данные числовые. Кроме того, столбчатые диаграммы отображают независимые переменные на оси абсцисс, тогда как гистограммы демонстрируют непрерывность шкалы на этой оси, отражающей диапазоны значений данных.

Какие существуют виды гистограмм, что они представляют?

Есть бимодальные, симметричные и равномерные гистограммы. Также существуют графики, скошенные вправо или влево. Выделяют гистограммы кумулятивной и кумулятивной относительной частоты.

Где же можно применить гистограмму?

Существует различные ситуаций, в которых использование именно гистограммы может очень помочь и сэкономить много времени.

Вот некоторые из них:

• Проверка здоровья пациентов. Гистограмма может помочь врачу, который следит за пациентами. Используя график, он может понять, какая возрастная группа больше подвержена определённому заболеванию, кому в таком случае необходимо привиться. Гистограмма даст врачу возможность правильно дать рекомендации, узнать, до кого стоит донести информацию о важности вакцинации.
• Тенденции в торговле. Успешный бизнесмен обязан следить за спросом. Гистограмма может ему в этом очень помочь. Смотря на график, предприниматель поймёт, какие товары пользуются наибольшей популярностью, в какое время выгоднее открываться, когда лучше не закупать товар и т.д.

Гистограмма - один из самых универсальных и простых способов представления данных в виде графика. Во многих случаях она может стать решением проблем, помочь с пониманием ситуации, сложившейся вокруг предмета исследований.

Гистограмма в доступной форме объясняет все закономерности и тенденции. Одно из главных её преимуществ - возможность проанализировать будущее. К примеру, гистограмма может помочь понять в каком направлении будут двигаться темпы продаж того или иного товара. Для бизнеса она практически незаменима.

Безусловно существуют и минусы. Простота и доступность не всегда могут быть полезными, порой они и вовсе могут помешать.

Не стоит забывать и про исключительную внимательность, с которой необходимо подходить к созданию гистограммы. Неправильные границы интервалов и элементарное несоблюдение правил заполнения осей X и Y могут сыграть с Вами злую шутку, не позволить в полной мере воспользоваться данными.