Основные типы диаграмм

В настоящее время, благодаря широкому использованию персональных компьютеров и пакетов специализированных прикладных программ, фактически не существует никаких ограничений, которые ранее диктовались трудоемкостью создания тех или иных типов диаграмм.

Фигурные диаграммы наиболее целесообразно применять при демонстрации каких-либо данных для широкой аудитории, не имеющей специальной подготовки (санитарно-просветительная работа, массовая агитация и т. п.) (рис. 1).

Рисунок 1. Патологическая пораженность (количество заболеваний) на 1000 студентов КрасГМУ по данным медицинского осмотра в 2009 году

Линейные диаграммы - наиболее распространенный вид диаграмм. Применяется для отображения практически любых статистических величин. Этот вид графических изображений относится к координатным диаграммам, т.е. диаграммам, использующим координатную систему. Для более наглядного отображения различий кроме обычных координатных осей рекомендуется использовать координатную сетку (рис. 2).

Рисунок 2. Динамика численности населения России с 1897 г. по 2004 г.

Столбиковые диаграммы представляют собой изображения различных величин в виде расположенных в высоту прямоугольников одинаковой толщины и разной высоты. Построение столбиковой диаграммы требует только одной масштабной шкалы, которая задает высоту столбика. Такие диаграммы применяются для отображения практически всех абсолютных и производных статистических показателей (рис. 3).

Рисунок 3. Динамика заболеваемости взрослого населения

Красноярского края в 2001-2006 гг.

Особым типом столбиковых диаграмм, который используется для иллюстрации плана, графика работ по какому-либо проекту является ленточная диаграмма (диагра́мма Га́нта). При этом, каждый раздел плана изображается в виде столбика, пропорционального по размерам его длительности.

Для отражения изменений экстенсивных показателей более целесообразно использовать внутристолбиковые диаграммы (рис. 4).

Рисунок 4. Структура посещений врачей поликлиник Красноярского края в 1999-2003 гг.

Показательной для отображения экстенсивных показателей является секторальная диаграмма (рис. 5).

Рисунок 5. Структура причин смерти в Красноярском крае в 2006 г.

Для отображения сезонных и циклических явлений оптимальным вариантом является радиальная диаграмма (рис. 6).

Рисунок 6. Зависимость расстояния проживания от реки Енисей и числа посещений по поводу болезней лор-органов и органов дыхания на 1000 детей г. Красноярска (в 2005 году)

Главным критерием выбора той или иной диаграммы для отображения статистических показателей является наглядность и удобство анализа результатов. Например: если анализируется сравнительная заболеваемость мужчин и женщин, то более целесообразно представить попарно сгруппированные показатели мужчин и женщин.

Картограмма – это географическая карта или ее схема, на которой приведены определенные статистические данные (с помощью цветовой гаммы или различной штриховки территорий).

Картодиаграмма – это сочетание географической карты или ее схемы с различными диаграммами, представляющими статистические данные, относящиеся к определенным территориям.

Коробчатую диаграмму называют «коробкой с усами», «ящиком с усами», а по-английски boxplot. Данный тип визуализации данных одновременно изображает пять величин, характеризующих вариационный ряд: минимальное значение, первую квартиль (или 25 процентиль), медиану, третью квартиль (75 процентиль), максимальное значение. Таким образом, польза коробчатой диаграммы заключается в том, что на ней не только представлены основные характеристики распределения, но и доступен для оценки размах вариации, и ее асимметрия. Коробчатые диаграммы очень компактны, с их помощью удобно сравнивать характер распределения в нескольких рядах.

Коробчатая диаграмма может быть как вертикальной, так и горизонтальной. Основой ее является прямоугольник, нижняя (левая, если график горизонтальный) сторона – это нижний квартиль (Q1), а верхняя (правая) – верхний квартиль (Q3). Высота (длина) прямоугольника, таким образом, равна межквартильному интервалу (IQR). Черта поперек прямоугольника – это медиана распределения (рис. 7).

Рисунок 7. Особенности коробчатой диаграммы

Гистограмма характеризует распределение количественного признака, применяется для графического изображения интервальных рядов распределения. Внешне она представляет собой многоугольник, построенный с помощью смежных четырехугольников. Ширина основания каждого четырехугольника соответствует границам группы вариант. Высота столбика определяется частотой группы. На шкале «Х» в выбранном масштабе откладываются интервалы значений переменной. Интервалы не должны перекрывать друг друга или иметь пропуски возможных значений переменной. На оси «Х» указываются центр или границы каждого интервала. Ось «Y» служит шкалой плотности, т.е. на ней откладываются абсолютные (число наблюдений) или относительные значения (доля, процент наблюдений) на единицу шага значения переменной. В простейшем варианте (при условии одинаковой ширины интервалов на оси Х) шаг целого интервала принимается за 1.

Общее число (или долю) наблюдений характеризует не высота столбца, а его площадь. Высота столбца отражает плотность распределения признака в определенном интервале его значений. Площадь всех столбцов гистограммы должна равняться 100% (при относительной шкале плотности) или общей сумме наблюдений (при абсолютной шкале плотности).

Одновременное изображение на гистограмме кривой нормального распределения позволяет зрительно оценить, насколько эмпирическое распределение отличается от нормального (рис. 8).

Рисунок 8. Пример гистограммы с кривой нормального распределения: гистограмма возраста обследованных лиц

• 1. Общественное здоровье и здравоохранение как наука и область практической деятельности. Основные задачи. Объект, предмет изучения. Методы.
• 2. История развития здравоохранения. Современные системы здравоохранения, их характеристика.
• 3. Государственная политика в области охраны здоровья населения (Закон Республики Беларусь "о здравоохранении"). Организационные принципы государственной системы здравоохранения.
• 4. Номенклатура организаций здравоохранения
• 6. Страховая и частная формы здравоохранения.
• 7. Врачебная этика и деонтология. Определение понятия. Современные проблемы врачебной этики и деонтологии, характеристика. Клятва Гиппократа, клятва врача рб, Кодекс врачебной этики.
• 10. Статистика. Определение понятия. Виды статистики. Система учета статистических данных.
• 11. Группы показателей для оценки состояния здоровья населения.
• 15.Единица наблюдения. Определение, характеристика учетных признаков
• 26. Динамические ряды, их виды.
• 27. Показатели динамического ряда, вычисление, применение во врачебной деятельности.
• 28. Вариационный ряд, его элементы, виды, правила построения.
• 29. Средние величины, виды, методики расчета. Применение в работе врача.
• 30. Показатели, характеризующие разнообразие признака в изучаемой совокупности.
• 31. Репрезентативность признака. Оценка достоверности различий относительных и средних величин. Понятие о критерии «t» Стьюдента.
• 33. Графические отображения в статистике. Виды диаграмм, правила их построения и оформления.
• 34. Демография как наука, определение, содержание. Значение демографических данных для здравоохранения.
• 35. Здоровье населения, факторы, влияющие на здоровье населения. Формула здоровья. Показатели, характеризующие общественное здоровье. Схема анализа.
• 36. Ведущие медико-социальные проблемы народонаселения. Проблемы численности и состава населения, смертности, рождаемости. Взять из 37,40,43
• 37. Статика населения, методика изучения. Переписи населения. Типы возрастных структур населения. Численность и состав населения, значение для здравоохранения
• 38. Динамика населения, ее виды.
• 39. Механическое движение населения. Методика изучения. Характеристика миграционных процессов, влияние их на показатели здоровья населения.
• 40. Рождаемость как медико-социальная проблема. Методика изучения, показатели. Уровни рождаемости по данным воз. Современные тенденции в Республике Беларусь и в мире.
• 42. Воспроизводство населения, типы воспроизводства. Показатели, методика вычисления.
• 43. Смертность населения как медико-социальная проблема. Методика изучения, показатели. Уровни общей смертности по данным воз. Современные тенденции. Основные причины смертности населения.
• 44. Младенческая смертность как медико-социальная проблема. Факторы, определяющие ее уровень. Методика расчета показателей, оценочные критерии воз.
• 45. Перинатальная смертность. Методика расчета показателей. Причины перинатальной смертности.
• 46. Материнская смертность. Методика расчета показателя. Уровень и причины материнской смертности в Республике Беларусь и мире.
• 52.Медико-социальные аспекты нервно-психического здоровья населения. Организация психоневрологической помощи.
• 60. Методика изучения заболеваемости. 61. Методы изучения заболеваемости населения, их сравнительная характеристика.
• Методика изучения общей и первичной заболеваемости
• Показатели общей и первичной заболеваемости.
• 63. Изучение заболеваемости населения по данным специального учета (инфекционных и важнейших неэпидемических заболеваний, госпитализированная заболеваемость). Показатели, учетные и отчетные документы.
• Основные показатели "госпитализированной" заболеваемости:
• Основные показатели для анализа заболеваемости с вут.
• 65. Изучение заболеваемости по данным профилактических осмотров населения, виды профилактических осмотров, порядок проведения. Группы здоровья. Понятие «патологическая пораженность».
• 66. Заболеваемость по данным о причинах смерти. Методика изучения, показатели. Врачебное свидетельство о смерти.
• Основные показатели заболеваемости по данным о причинах смерти:
• 67. Прогнозирование показателей заболеваемости.
• 68. Инвалидность как медико-социальная проблема. Определение понятия, показатели.
• Тенденции инвалидности в рб.
• 69. Летальность. Методика расчета и анализ летальности. Значение для практичес­кой деятельности врача и организаций здравоохранения.
• 70. Методы стандартизации, их научно-практическое предназначение. Ме­тодики вычисления и анализ стандартизованных пока­зателей.
• 72. Критерии определения инвалидности. Степень выражения стойких нарушений функций организма. Показатели, характеризующие инвалидность.
• 73. Профилактика, определение, принципы, современные проблемы. Виды, уровни, направления профилактики.
• 76. Первичная медицинская помощь, определение понятия, роль и место в системе медицинского обслуживания населения. Основные функции.
• 78.. Организация медицинской помощи, представляемой населению в амбулаторных условиях. Основные организации: врачебная амбулатория, городская поликлиника. Структура, задачи, направления деятельности.
• 79. Номенклатура больничных организаций. Организация медицинской помощи в условиях стационара организаций здравоохранения. Показатели обеспеченности стационарной помощью.
• 80. Виды, формы и условия оказания медицинской помощи. Организация специализированной медицинской помощи, их задачи.
• 81. Основные направления совершенствования стационарной и специализированной помощи.
• 82. Охрана здоровья женщин и детей. Управление. Медицинские организации.
• 83. Современные проблемы охраны здоровья женщин. Организация акушерско-гинекологической помощи.
• 84. Организация лечебно-профилактической помощи детскому населению. Ведущие проблемы охраны здоровья детей.
• 85. Организация охраны здоровья сельского населения, основные принципы оказания медицинской помощи сельским жителям. Этапы организации.
• II этап – территориальное медицинское объединение (тмо).
• III этап – областная больница и медицинские учреждения области.
• 86.Городская поликлиника, структура, задачи, управление. Основные показатели деятельности поликлиники.
• Основные показатели деятельности поликлиники.
• 87. Участково-территориальный принцип организации амбулаторной помощи населению. Виды участков.
• 88. Территориальный терапевтический участок. Нормативы. Содержание работы врача-терапевта участкового.
• 89. Кабинет инфекционных заболеваний поликлиники. Разделы и методы работы врача кабинета инфекционных заболеваний.
• 90. Профилактическая работа поликлиники. Отделение профилактики поликлиники. Организация профилактических осмотров.
• 91. Диспансерный метод в работе поликлиники, его элементы. Контрольная карта диспансерного наблюдения, информация, отражаемая в ней.
• 1Ый этап. Учет, обследование населения и отбор контингентов для постановки на диспансерный учет.
• 2Ой этап. Динамическое наблюдение за состоянием здоровья диспансеризуемых и проведение профилактических и лечебно-оздоровительных мероприятий.
• 3Ий этап. Ежегодный анализ состояния диспансерной работу в лпу, оценка ее эффективности и разработка мер по ее совершенствованию (см. Вопрос 51).
• 96.Отделение медицинской реабилитации поликлиники. Структура, задачи. Порядок направления в отделение медицинской реабилитации.
• 97. Детская поликлиника, структура, задачи, разделы работы.
• 98. Особенности оказания медицинской помощи детям в амбулаторных условиях
• 99. Основные разделы работы участкового педиатра. Содержание лечебно-профилактической работы. Связь в работе с другими лечебно-профилактическими организациями. Документация.
• 100. Содержание профилактической работы врача-педиатра участкового. Организация патронажного наблюдения за новорожденными.
• 101. Комплексная оценка состояния здоровья детей. Профосмотры. Группы здоровья. Диспансеризация здоровых и больных детей
• Раздел 1. Сведения о подразделениях, установках лечебно-профилактической организации.
• Раздел 2. Штаты лечебно-профилактической организации на конец отчетного года.
• Раздел 3. Работа врачей поликлиники (амбулаторий), диспансера, консультации.
• Раздел 4. Профилактические медицинские осмотры и работа стоматологических (зубоврачебных) и хирургических кабинетов лечебно-профилактической организации.
• Раздел 5. Работа лечебно-вспомогательных отделений (кабинетов).
• Раздел 6. Работа диагностических отделений.
• Раздел I. Деятельность женской консультации.
• Раздел II. Родовспоможение в стационаре
• Раздел III. Материнская смертность
• Раздел IV. Сведения о родившихся
• 145. Медико-социальная экспертиза, определение, содержание, основные понятия.

• При построении графических изображений необходимо соблюдать следующие правила:

  Данные на графике должны размещаться слева направо и снизу вверх;

  Обязательное условие при построении графика - соблюдение мас­штабности;

  Нулевые точки шкал при наличии возможности должны быть изобра­жены на диаграмме

  Цифры, показывающие деление шкал, помещаются слева или внизу соответствующей шкалы;

  Линии, представляющие диаграмму изображаемого явления, сле­дует делать иного вида, нежели вспомогательные линии;

  На кривой, отражающей динамику явления, необходимо отметить все точки, соответствующие отдельным наблюдениям;

  В диаграммах, показывающих структуру, должна быть оттенена как линия нулевая, так и 100-процентная;

  Изображенные графические величины должны иметь цифровые обоз­начения на самом графике или в прилагаемой к нему таблице;

  Символы, используемые при построении диаграммы (цвет, штри­ховка, фигуры, знаки), должны быть пояснены;

  Каждый график должен иметь четкое, краткое название, отражаю­щее его содержание;

  Название диаграммы должно размешаться под рисунком.

  Виды диаграмм:

  а) линейные диаграммы - позволяют изображать динамику явления (изменение показателей во времени). Линейная диаграмма строится в системе прямоугольных координат, при ее построении следует учи­тывать соотношение между основанием и высотой - абсциссой х и ор­динатой у, основанное на принципе "золотого сечения": это соотно­шение должно быть 1,6:1. На горизонтальной оси (оси абсцисс) откладываются отрезки, обозначающие периоды времени. На верти­кальной оси (оси ординат) откладываются размеры изучаемого явле­ния. Обязательное условие при построении графика - масштабность. На одной диаграмме можно изобразить несколько линий, отличающих­ся друг от друга цветом, толщиной или формой пунктира.

  б) радиальные диаграммы (диаграммы полярных координат, линей­но-круговые диаграммы, векторные диаграммы) - применяются для изображения сезонных (подекадных, помесячных, поквартальных) и других колебаний, имеющих замкнутый, циклический характер (за сутки, неделю и т.д.). Для их построения круг делится на столько секторов, на сколько частей разделен период времени, взятый для изучения явления (например, на 12 - при изучении помесячных коле­баний в течение года; на 7 - при изучении явления за неделю). На каждом из радиусов с соблюдением масштабности отмечаются показа­тели, полученные точки соединяют прямыми линиями. Начало марки­ровки радиусов начинается с радиуса, соответствующего нулю граду­сов, и продолжается по часовой стрелке.

  в) столбиковые диаграммы - строятся по такому же принципу, как и линейные, в системе координат, с соблюдением масштабности, но в которых вертикально или горизонтально проводимым линиям соответ­ствуют прямоугольники. Эти диаграммы используются для изображе­ния сравнительной величины явления в какой-либо определенный про­межуток времени, например, сравнительной численности населения по странам мира; обеспеченности населения врачами в разные годы и т.д.

  г) гистограммы - в виде прямоугольников, треугольников, фигур позволяют изобразить однородные статистические показатели, не связанные друг с другом. Эти диаграммы используются для графичес­кого изображения статистических величин, характеризующих статику явления в разных совокупностях. Они также строятся в системе пря­моугольных координат с соблюдением масштабности. Например, гис­тограммы применяются для графического изображения уровней смер­тности в разных возрастных группах населения; для демонстрации показателей больничной летальности в различных стационарах города; для изображения распространенности туберкулеза в различных со­циально-бытовых группах населения и т.д.

  д) секторные диаграммы - используются для демонстрации структуры изучаемого явления, изображения части явления в целом. Они пред­ставляют собой круг, принимаемый за целое (100%), в котором от­дельные секторы соответствуют частям изображаемого явления. Этот вид диаграмм применяется для графического изображения экстенсив­ных показателей. В секторных диаграммах секторы, изображающие от­дельные части изучаемого явления, располагаются в порядке возрас­тания или убывания по движению часовой стрелки и имеют разный цвет или штриховку.

  е) внутристолбиковые диаграммы также могут применяться для изоб­ражения структуры явления. При этом высота столбика принимается за 100%, весь столбик делится на составные части, которые соот­ветствуют долям явления в процентах

  ж) картограммы - это графические изображения, нанесенные на схе­мы географической карты, на которой различным цветом или штрихов­кой изображены степени распространенности явления по территории

  з) картодиаграммы - такие графические изображения, при построе­нии которых на карту или схему карты изучаемой территории прос­тавляются диаграммы (столбиковые, фигурные, линейные)

Статистический график - это чертеж, на котором статистические совокупности, характеризуемые определенными показателями, описываются с помощью условных геометрических образов или знаков.

Значение графического метода в анализе и обобщении данных велико. Графическое изображение, прежде всего, позволяет осуществить контроль достоверности статистических показателей, так как представленные на графике они делают более очевидными имеющиеся неточности, связанные либо с наличием ошибок наблюдения, либо с сущностью изучаемого явления. Графики также широко используются для изучения структуры явлений, их изменения во времени и размещения в пространстве. В них более выразительно проявляются сравниваемые характеристики и отчетливо видны основные тенденции развития и взаимосвязи, присущие изучаемому явлению или процессу.

Используемый здесь трюк прост и часто используется. Слева мы видим реальный годовой процент минимальной заработной платы. Справа мы видим визуальный аспект диаграммы, представленной правительством. Для лучшей идеи мы построим график того же значения, но на этот раз без вертикальной оси.

Вот как одни и те же значения появляются на «справедливом» графике, в котором вертикальная ось начинается с нуля. Мы видим, что график, который не получает вертикальной оси, дает хорошую идею не только о том, когда выросла минимальная заработная плата, но и о проценте этого прироста.

По данным любого статистического ежегодника органов госстатистики или по данным периодических изданий постройте диаграммы: столбиковую, круговую, секторную, фигур-знаков, знак варзара, линейную, радиальную.

Рассмотрим построение основных видов диаграмм на

конкретных числовых примерах.

На столбиковых диаграммах статистические данные

изображаются в виде вытянутых по вертикали

прямоугольников.

При построении столбиковых диаграмм необходимо выполнять

следующие требования:

1) шкала, по которой устанавливается высота столбика,

должна начинаться с нуля;

2) шкала должна быть, как правило, непрерывной;

3) основания столбиков должны быть равны между собой;

столбики могут быть размещены на одинаковом расстоянии

друг от друга, вплотную один к другому или наплывом, при

котором один столбик частично накладывается на другой;

4) наряду с разметкой шкалы соответствующими цифровыми

надписями следует снабжать и сами столбцы.

Пример . Изобразим графические данные о числе

негосударственных общеобразовательных школ России за

следующие учебные годы (на начало года), ед.: 1997/98 -

570; 1998/99 - 568; 1999/2000 - 607; 2000/01 - 635.

Исследуем негосударственные общеобразовательные

учреждения с помощью столбиковой диаграммы сравнения.

На горизонтальной оси поместим основания шести столбиков

на расстоянии 0,5 см друг от друга. Ширина столбиков - 1 см.

Масштаб на вертикальной оси - 10 ед. на 1 см (рис. 5.5).

На столбиковой диаграмме изображаемые величины

пропорциональны длине столбцов. Из диаграммы видно, что

число не-

Рис. 5.5. Число общеобразовательных негосударственных

школ России за 1997-2001 гг.

Пример . Построим квадратную диаграмму для сравнения

численности учителей и учащихся в негосударственных

школах за 2001 г. (на начало года). Для построения

диаграммы нужно извлечь квадратные корни из следующих

величин: численность учителей - 16 тыс. чел; численность

учащихся - 61 тыс. чел. Это составит соответственно 4; 7,81.

Чтобы построить по этим данным квадраты, необходимо

выбрать масштаб. Примем 1 см за 0,8 тыс. чел.

Сторонами квадратов на графике будут отрезки,

пропорциональные полученным числам (рис. 5.6). Таким

образом квадрат-

Рис. 5.6. Численность учащихся и учителей в

негосударственных школах России на начало 2001 года (тыс.

Пример . Изобразим динамику производства часов в одном из

регионов России за 1999 - 2002 гг. с помощью диаграммы

фигур-знаков. Условно примем один рисунок за 1000 штук

часов. Тогда число часов: в 1999 г. в размере 4717 шт.

должно быть изображено в количестве 4,7 рисунка; в 2000 г.

в размере 3672 шт. - 3,7 рисунка; в 2001 г. в размере 3987 шт

3,99 рисунка; в 2002 г. в размере 2189 шт. - 2,2 рисунка

Рис. 5.8. Производство часов в одном из регионов России в

Секторные диаграммы удобно строить следующим образом:

вся величина явления принимается за 100%, рассчитываются

доли отдельных его частей в процентах. Круг разбивается на

секторы пропорционально частям изображаемого целого.

Таким образом, на 1% приходится 3,6°. Для получения

центральных углов секторов, изображающих доли частей целого, необходимо их

процентное выражение умножить на 3,6°.

Пример . Изобразим с помощью секторной диаграммы число

студентов негосударственных вузов России на начало 2000/01

учебного года по формам обучения. На дневной форме

обучается 39% студентов; на вечерней - 9%; на заочной -

51%; на экстернате - 1% студентов. Построим круг

произвольного радиуса. По данным о числе студентов, для

построения секторов определим центральные углы: для

дневной формы центральный угол составил 140,4" (41,0 ¦

3,6); для вечерней - 32,4°(9 3,6); для заочной -183,6° (51

3,6); для экстерната - 3,6° (1 ¦ 3,6). При помощи

транспортира разделим круг на соответствующие сектора

Рис. 5.9. Структура форм обучения студентов государственных

и негосударственных вузов России на начало 2000/01

учебного года

Если данные о структуре какого-либо явления выражаются в

абсолютных величинах, то для нахождения секторов

необходимо 360° разделить на величину целого, а затем

частное от деления последовательно умножить на абсолютные

значения частей.

Для одновременного сопоставления трех величин, связанных

между собой таким образом, что одна величина является

произведением двух других, применяют диаграммы,

называемые «знак Варзара».

Знак Варзара представляет собой прямоугольник, у которого

одни сомножитель принят за основание, другой - за высоту, а

вся площадь равна произведению.

Пример . Имеются данные по сбору яровой пшеницы в одном

из регионов России в 2003 г., в котором при посевной

площади 14,5 млн. га урожайность составила 1,16 т/га.

В нашем случае в основание прямоугольника положена

урожайность яровой пшеницы, высота - посевная площадь, а

площадью прямоугольника является валовой сбор яровой

пшеницы. Правильность показаний диаграммы можно

проверить простыми математическими вычислениями:

посевная площадь = валовой сбор /урожайность =16800000 /

1,16 = 14482758 га (рис. 5.10).

Рис.

Рис. 5.10. Зависимость валового сбора яровой пшеницы

от урожайности и посевной площади в одном из регаонов

России 2003 с

Линейные диаграммы широко применяются для

характеристики изменений явлений во времени, выполнения

плановых заданий, а также для изучения рядов

распределения, выявления связи между явлениями. Линейные

диаграммы строятся на координатной сетке. Геометрическими

знаками в линейных диаграммах служат точки и

последовательно соединяющие их отрезки прямой, которые

складываются в ломаные кривые.

Пример . При помощи линейной диаграммы можно изобразить

данные о конкурсе на вступительных экзаменах в высшие

учебные заведения в России за 1996 - 2000 гг.; на одного

зачисленного приходится державших экзамены:

Год 1996 1997 1998 1999 2000

Конкурс, чел. 1,8 1,7 1,8 1,9 1,9

В прямоугольной системе координат нанесем на ось ординат

данные о конкурсе абитуриентов (рис. 5.11). Масштаб - 1 см

0,05 чел. Из графика видно, что положение кривой

определяется не только данными о конкурсе, но и

интервалами времени между датами.

Нередко на одной линейной диаграмме приводятся несколько

кривых, которые дают сравнительную характеристику дина-

Рис. 5.11. Конкурс на вступительных экзаменах в высшие

учебные заведения России за 1996-2000 гг. (на одного

зачисленного, приходится державших экзамены, чел.)

мики различных показателей или одного и того же показателя

для разных территорий. Методика построения таких кривых не

отличается от построения графика на рис. 5.11. Из данных

рис. 5.11 видно, как меняется конкурс в вузы за 1996 - 2000

гг. В 1997 г. конкурс заметно снизился по сравнению с

конкурсом в 1996 г. Однако с 1997 г. конкурс в высшие

учебные заведения возрастал и в 1999 г. превысил конкурс

1996 г. С 1999 по 2000 г. конкурс в вузы России оставался

неизменным.

Ряды распределения чаще всего изображаются в виде

полигона или гистограммы . Полигон строят в основном для

изображения дискретных рядов. При его построении на оси

абсцисс откладываются значения варьирующего признака, а

на оси ординат - абсолютные или относительные численности

единиц совокупности (частоты или частости). Полигон на рис.

5.12 построен на основании (условных) данных о

распределении семей по числу детей.

Рис. 5.12. Полигон распределения семей по числу детей в

одном из регионов в 2003 г.

Гистограмма распределения применяется чаще всего для

изображения интервальных рядов. Для ее построения по оси

абсцисс откладываются интервалы признака, а по оси ординат

Численности единиц совокупности. На отрезках,

изображающих интервалы, строят прямоугольники, площади

которых пропорциональны численностям единиц (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Гистограмма распределения фирм в одной из

отраслей по стоимости основных производственных фондов

В ряде случаев для изображения вариационных рядов

используется кумулятивная кривая (кумулята). Для ее

построения значения варьирующего признака откладываются

на оси абсцисс, а на оси ординат помещаются накопленные

итоги частот или частостей (рис. 5.14).

Из Елисеевой

4.2. Основные виды графиков

Статистические таблицы дополняются графиками в том случае,

когда ставится цель подчеркнуть какую-то особенность данных,

провести их сравнение. Графики являются самой эффективной

формой представления данных с точки зрения восприятия.

Часто графики используются и вне связи с таблицей. С

помощью графиков достигается наглядность характеристики

структуры, динамики, взаимосвязи явлений, их сравнения.

Статистические графики представляют собой условные

изображения числовых величин и их соотношений посредством

линий, геометрических фигур, рисунков или географических

карт-схем.

Графический способ облегчает рассмотрение статистических

данных. На графике сразу видны пределы изменения

показателя, сравнительная скорость изменения разных

показателей, их колеблемость. Вместе с тем график имеет

определенные ограничения: прежде всего не может включить

столько данных, сколько может войти в таблицу; кроме того, на

нем показываются всегда округленные данные - не точные, а

приблизительные. Таким образом, график используется только

для изображения общей ситуации, а не деталей. Последний

минус - трудоемкость построения. Но этот недостаток может

быть преодолен применением пакетов прикладных программ

(ППП) для компьютерной графики, например ППП «Harvard

По способу построения графики делятся на диаграммы,

картограммы и картодиаграммы.

Наиболее распространенными являются диаграммы. Они

бывают разных видов: линейные, радиальные, точечные,

плоскостные, объемные, фигурные. Вид диаграммы зависит от

вида представляемых данных (одна переменная или один

показатель, несколько переменных или показателей,

количественные или неколичественные) и задачи построения

Рис. 4.1. Динамика выбросов вредных веществ в атмосферу

в Санкт-Петербурге

определен.

корреляции).

является полигон распределения, второго - линРис. 4.1. Динамика выбросов вредных веществ в атмосферу

и индекса физического объема промышленного производства

в Санкт-Петербурге

В любом случае график обязательно сопровождается

заголовком - над или под полем графика. В заголовке

указывается, какой показатель изображен, в каких единицах

измерения, по какой территории и за какое время он

определен.

Линейные графики используются для представления

количественных переменных: характеристики вариации их

значений, динамики, взаимосвязи между переменными.

Вариация данных анализируется с помощью полигона

распределения, кумуляты (кривой «не меньше, чем») и огивы

(кривой «больше, чем»). Линейные графики используются в

решении задач классификации данных. Линейные графики

применяются в анализе динамики связей. В анализе

используются точечные диаграммы (так называемое поле

корреляции).

Линейные графики целесообразно разделять на используемые

для представления данных по одной переменной - одномерные

или по двум переменным - двумерные. Примером первого

является полигон распределения, второго - линия регрессии.

Возможен такой случай, когда на графике представлено несколько переменных (показателей), а он все-таки

не является многомерным (рис. 4.1).

Для того чтобы динамика двух и более показателей была

сопоставимой, следует обеспечить их «единый старт», как на

рис. 4.1, где показатели 1990 г. приняты за 100%.

;

О--------оценка произошедших изменений экономической

ситуации в России;

О- - оценка ожидаемых изменений экономической ситуации в

Л-- - оценка произошедших изменений личного

материального положения;

-*-¦ -оценка ожидаемых изменений личного материального

положения;

- - ¦ - - - оценка благоприятности условий для крупных покупок

кв. - май, III кв. - август, IV кв. - ноябрь)

Динамика двух показателей на одном и том же графике может

быть представлена и без приведения их к 100%, если эти

показатели связаны каким-либо функциональным

соотношением (например, представлена динамика общего

показателя и показателя, который является одним из его

составляющих). Примером такого графика является рис. 4.2.

При графическом изображении динамики по оси абсцисс

показывается время (годы, кварталы, месяцы); по оси ординат

Значения показателей или показателя (рис. 4.3, а). При этом

ось ординат должна иметь начало в точке «О». Иногда вместо

нулевой точки в качестве начального уровня на оси ординат

показывается уровень какого-либо года. Это делается втом

случае, если изменения изображаемого показателя

значительны - в 8-10 раз и более в течение рассматриваемого

Правильнее указать нулевую точку, а затем (если нужно)

«разорвать» ось ординат так, как это показано на рис. 4.3, б.

Иногда при больших изменениях показателя прибегают к

логарифмической шкале. Предположим, значения показателя

изменяются от 1 до 100 (в 100 раз); это может вызвать

затруднения при построении графика. Если перейти к

логарифмам, то их значения для минимальных (максимальных)

значений показателя будут различаться не так сильно: log 1 =

Среди плоскостных диаграмм по частоте использования

выделяются столбиковые диаграммы, на которых показатель

представляется в виде столбика, высота которого соответствует

значению показателя. Пример столбиковой диаграммы

представлен на рис. 4.4. Часто на столбиковой диаграмме

показываются относительные величины: при сравнении

показателей по группам, по разным совокупностям, одна из

которых может быть принята за 100%.

Пропорциональность площади той или иной геометрической

фигуры величине показателя лежит в основе других видов

плоскостных диаграмм: треугольных, квадратных,

прямоугольных. В треугольной диаграмме нужно так выбрать

стороны и высоту треугольника, чтобы его площадь отвечала

величине показателя. Для построения квадратной диаграммы

нужно задать размер одной стороны, прямоугольной - двух__

сторон. Можно использовать и сравнение площадей круга; в

этом случае задается радиус окружности.

Ленточная диаграмма представляет показатели в виде

горизонтально вытянутых прямоугольников. Как столбиковые,

так и ленточные диаграммы можно применять не только для

сравнения самих величин, но и для сравнения их частей (рис.

Особый тип ленточных диаграмм применяется для

представления данных с разным характером изменений:

положительным и отрицательным (рис. 4.7).

Диаграмма, изображенная на рис. 4.7, может использоваться,

например, для представления регионов с разной величиной и

характером миграционного сальдо (положительным и

отрицательным) предприятий, на которых повысилась и

понизилась оплата труда и т.д.

Из плоскостных диаграмм часто используется секторная

диаграмма. Она применяется для иллюстрации структуры

изучаемой совокупности. Вся совокупность принимается за

го показателя. Площадь фигуры соответствует величине

показателя (рис. 4.10).

Если, например, вы решите использовать фигурную диаграмму

для изображения структуры безработных женщин, среди

которых 47% - молодые женщины (20-24 года) и девушки

16-19 лет, не имеющие стажа работы; 28% - инженерно-

технические работники и служащие со специальным

образованием в возрасте 25-49 лет и 15% - работницы

квалифицированного и неквалифицированного труда в возрасте

50 лет и старше, то должны изобразить три женские фигуры,

причем первая из них должна быть в два раза больше второй, а

вторая - почти в два раза больше третьей.

При построении графика одинаково важно все - правильный

выбор вида графического изображения пропорций, соблюдение

правил оформления. Подробнее все эти вопросы освещаются в

Разнообразные виды графиков позволяют получить ППП для

ПЭВМ «Harvardgraphics», «Supercalc», «Statictica», «Statgraphics

» и др. На графическом представлении основаны

некоторые процедуры классификации (группировки) данных,

анализа динамики: выявление тенденции, сравнение динамики

разных показателей и т.д.

Наконец, сам процесс обобщения статистических данных можно

представить графически (рис. 4.11). Изображен весь массив

собранных данных, т.е. таблица «объект-признак», полученная

за ряд периодов. Например, собраны данные по промышленным

предприятиям на данной территории по многим

характеристикам за каждый месяц. Это можно представить в

виде параллелепипеда, что и сделано на рис. 4.11.

Третье измерение может быть не временем, а определенной

территорией, т.е. каждая таблица «объект-признак» относится

к определенной территории (району, области и т.д.). На

последующих рисунках показано, что каждый из подмас-сивов,

взятых из рис. 4.12, а, может выделяться и разрабатываться

самостоятельно (б); на рис. 4.12, ваг показано, что данные

могут подразделяться по регионам, по кварталам и, наконец, по

подразделение данных по трем основаниям: по времени,

Являются диаграммы.

Диаграммы принято подразделять по их форме на следующие виды:

• столбиковые диаграммы;
• полосовые диаграммы;
• круговые диаграммы;
• линейные диаграммы;
• фигурные диаграммы;

Другим признаком подразделения диаграмм является их содержание. По этому признаку они подразделяются на диаграммы сравнения, структурные, динамические, графики связи, графики контроля и др.

Диаграммы сравнения отражают соотношения различных исследуемых объектов в связи с каким-либо экономическим показателем. Самыми удобными графиками, на которых осуществляется сопоставление величин экономических показателей, являются столбиковые и полосовые диаграммы. Для изображения таких диаграмм применяется прямоугольная система координат. На оси абсцисс таких графиков помещается основа для определенных столбцов одинакового размера для всех исследуемых объектов. Высота каждого их столбцов должна выражать величину того экономического показателя, который отражен в определенном масштабе на оси ординат. Таковы особенности столбиковых диаграмм. Проиллюстрируем их следующей схемой (см. схему №1).

Полосовые диаграммы , в отличие от столбиковых, изображают по горизонтали: основа полос располагается на оси ординат, а экономические показатели в определенном масштабе — на оси абсцисс.

Каковы же особенности круговых и квадратных диаграмм? В ряде случаев диаграммы сравнения представляют собой круги либо квадраты; их площадь является пропорциональной величине определенных экономических показателей.

Фигурные диаграммы содержат соотношения определенных (объектов), которые представлены в условном виде как определенные художественные фигуры, например, головы крупного рогатого скота, какие-либо машины, и др. Такие диаграммы при первом же взгляде на них фиксируют на себе внимание, и представляют определенную числовую информацию в наиболее доходчивом виде. Структурные диаграммы (иначе-секторные) дают возможность представить состав исследуемых экономических показателей и долю (удельный вес) конкретных частей в совокупной сумме экономического показателя. В рассматриваемых диаграммах экономические явления представляются как определенные геометрические фигуры (круги или квадраты), которые разбиты на несколько секторов. Площадь круга или квадрата принимается равной ста процентам либо единице. Площадь же любого данного сектора характеризуется долей рассматриваемой части в составе ста процентов или единицы.

Динамические диаграммы характеризуют динамику, то есть изменения количественной оценки данного экономического явления в течение известных периодов времени. С этой целью могут применяться любые из рассмотренных видов диаграмм (столбиковые, полосовые, круговые, квадратные, фигурные). Вместе с тем чаще всего здесь используются линейные диаграммы (графики). На таких диаграммах изменение количественной оценки экономического явления изображается определенной линией, которая выражает непрерывность происходящего процесса. На оси абсцисс линейного графика изображаются определенные периоды времени, а на оси ординат — соответствующие величины данного экономического явления за рассматриваемые периоды времени в соответствии с принятым числовым масштабом.

Рассматриваемые линейные графики (диаграммы) применяются также и при изучении взаимосвязей между отдельными экономическими показателями. В этом случае их можно рассматривать как графики связи. В графиках связи ось абсцисс содержит числовые значения какого-либо фактора, а ось ординат — числовые значения результирующего показателя. Подобные графики характеризуют тенденцию и форму связи между экономическими показателями. Графики контроля используются в экономическом анализе в процессе рассмотрения выполнения бизнес-планов. Проиллюстрируем это следующим примером.

График контроля выполнения плана по выпуску продукции

В этом графике сплошная линия означает план по выпуску продукции, прерывистая линия — фактическое выполнение плана, Δ — отклонение фактического выполнения от плана.

Таким образом, графические способы отображения числовых данных находят большое применение в и . Они используются в целях наглядного отображения состава и структуры экономических явлений, выявления взаимосвязей между обобщающими показателями и влияющими на них факторами и т.д. имеют большое иллюстративное значение, являются доходчивыми и понятными. В отличие от графики и диаграммы наглядно представляют основополагающие тенденции развития изучаемого экономического явления, дают возможность в образной форме показать закономерности развития этого явления.

Линейная диаграмма

Линейные диаграммы используются для характеристики вариации, динамики и взаимосвязи. Линейные графики строятся на координатной сетке. Геометрическими знаками служат точки и отрезки прямой, которые их последовательно соединяют в ломаные.

Линейные диаграммы для характеристики динамики применяют в следующих случаях:

• если количество уровней ряда динамики достаточно велико. Их применение подчеркивает непрерывность процесса развития в виде непрерывной линии;
• с целью отображения общей тенденции и характера развития явления;
• при необходимости сравнения нескольких динамических рядов;
• если нужно сопоставить не абсолютные уровни явления, а темпы роста.

При изображении динамики с помощью линейной диаграммы на ось абсцисс наносят характеристики времени (дни, месяцы, кварталы, годы), а на оси ординат — значения показателя (пассажирские перевозки в России).

Перевозка пассажиров транспортом общего пользования в России

На одном линейном графике можно построить несколько кривых, (рис. 6.6), которые позволят сравнить динамику различных показателей или одного и того же показателя в разных регионах, отраслях и др.

Для построения этого графика воспользуемся данными о динамике производства овощей и картофеля в России.

Производство овощей в России, млн.т Рис. 6.6. Динамика производства картофеля и овощей в России в 2006-2011 гг.

Логарифмическая диаграмма

Однако линейные диаграммы с равномерной шкалой искажают относительные изменения экономических показателей. Кроме того, их применение теряет наглядность и даже становится невозможным при изображении рядов динамики с резко изменяющимися уровнями, что характерно для динамических рядов за длительный период времени. В таких случаях, вместо равномерной шкалы используют полулогарифмическую сетку , в которой на одной оси наносится линейный масштаб, а на другой — логарифмический. В этом случае логарифмический масштаб наносится на ось ординат, а на оси абсцисс располагают равномерную шкалу для отсчета времени по принятым интервалам (год, квартал и пр.). Для построения логарифмической шкалы необходимо: найти логарифмы исходных чисел, начертить ординату и разделить ее на несколько равных частей. Затем нанести на ординату отрезки, пропорциональные абсолютным приростам этих логарифмов, и записать соответствующие логарифмы чисел и их антилогарифмы.

Полученные антилогарифмы дают вид искомой шкалы на ординате.

Рассмотрим пример использования логарифмического масштаба для отображения динамики производства контрольно-кассовых машин в России:

Годы	Производство, тыс.шт.	Логарифмы уровней
2006	32,5	1,5119
2007	81,2	1,9096
2008	202,0	2,3054
2009	368,0	2,5658
2010	203,0	2,3075
2011	220,0	2,3424

Найдя минимальные и максимальные значения логарифмов производства контрольно-кассовых машин, строим масштаб с таким расчетом, чтобы все они разместились на графике. Затем находим соответствующие точки (с учетом масштаба) и соединяем их прямыми линиями. Полученный график (см. рис. 6.7.) с использованием логарифмического масштаба называется диаграммой на полулогарифмической сетке .

6.7. Динамика производства контрольно-кассовых машин в России в 2006-2011 гг.

Радиальная диаграмма

Одним из видов линейных диаграмм являются радиальные диаграммы. Они строятся в полярной системе координат с целью отражения процессов, ритмически повторяющихся во времени. Радиальные диаграммы можно разделить на два вида: замкнутые и спиральные.

В замкнутых радиальных диаграммах в качестве базы отсчета берется центр круга (рис. 6.8). Вычерчивается круг радиусом, приравненным среднемесячному показателю изучаемого явления, который делится затем на двенадцать равных секторов. Каждый радиус изображает месяц, причем расположение их аналогично циферблату часов. На каждом радиусе делается отметка согласно масштабу, выбранному исходя из данных по каждому месяцу. Если данные превышают среднегодовой уровень, то отметка делается на продолжении радиуса вне окружности. Затем отметки всех месяцев соединяются отрезками.

Рассмотрим пример построения замкнутой радиальной диаграммы по месячным данным отправления грузов железнодорожным транспортом общего пользования в России в 1997 г.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	1	1	1
68,9	67,6	776,3	70,7	71,3	74,2	76,3	75,7	79,3	74,9	74,0	74,2

Рис. 6.8. Отправление грузов железнодорожным транспортом общего пользования

В спиральных радиальных диаграммах в качестве базы отсчета берется окружность. При этом декабрь одного года соединяется с январем следующего года, что дает возможность изобразить весь ряд динамики в виде одной кривой. Особенно наглядна такая диаграмма тогда, когда наряду с сезонным ритмом наблюдается неуклонный рост уровней ряда.

Другие виды диаграмм

Столбиковая диаграмма

Среди плоскостных диаграмм наибольшее распространение получили столбиковые, полосовые или ленточные, треугольные, квадратные, круговые, секторные, фигурные.

Столбиковые диаграммы изображаются в виде прямоугольников (столбиков), вытянутых по вертикали, высота которых соответствует значению показателя (рис. 6.9).

Полосовая диаграмма

Принцип построения полосовых диаграмм тот же, что и столбиковых. Отличие заключается в том, что полосовые (или ленточные) графики представляют значение показателя не по вертикальной, а по горизонтальной оси.

Оба вида диаграмм применяются для сравнения не только самих величин, но и их частей. Для изображения структуры совокупности строят столбики (полосы) одинакового размера, принимая целое за 100%, а величину частей целого — соответствующей удельным весам (рис. 6.10).

Для изображения показателей с противоположным содержанием (импорт и экспорт, сальдо положительное и отрицательное, возрастная пирамида) строят разнонаправленные столбиковые или полосовые диаграммы.

Основу квадратных, треугольных и круговых диаграмм составляет изображение значения показателя величиной площади геометрической фигуры.

Квадратная диаграмма

Для построения квадратной диаграммы устанавливают размер стороны квадрата путем извлечения корня квадратного из значения показателя.

Так, например, для построения диаграммы на рис. 6.11 из объема услуг связи за 1997 г. в России по отправлению телеграмм
(73 млн.), пенсионных выплат (392 млн.), посылок (24 млн.) квадратные корни составили соответствено 8,5; 19,8; 4,9.

Круговая диаграмма

Круговые диаграммы строятся в виде площади кругов, радиусы которых равны корню квадратному из значений показателя.

Секторная диаграмма

Для изображения структуры (состава) совокупности используются секторные диаграммы . Круговая секторная диаграмма строится путем разделения круга на секторы пропорционально удельному весу частей в целом. Размер каждого сектора определяется величиной угла расчета (1% соответствует 3,6 0).

Пример. Доля продовольственных товаров в объеме розничного товарооборота России составила в 1992 г. 55%, а в 1997 г. — 49%, доля непродовольственных товаров составила соответственно 45% и 51%.

Построим два круга одинакового радиуса, а для изображения секторов определим центральные углы: для продовольственных товаров 3,6 0 *55 = 198 0 , 3,6*49 = 176,4 0 ; для непродовольственных товаров 3,6 0 *45 = 162 0 ; 3,6 0 *51 = 183,6 0 . Разделим круги на соответствующие секторы (рис. 6.12).

Треугольная диаграмма

Разновидностью диаграмм, представляющих структуру (кроме столбиковых и полосовых), является диаграмма треугольная. Она применяется для одновременного изображения трех величин, изображающих элементы или составные части целого. Треугольная диаграмма представляет собой равносторонний треугольник, каждая сторона которого является равномерной масштабной шкалой от 0 до 100. Внутри строится координатная сетка, соответствующая линиям, проводимым параллельно сторонам треугольника. Перпендикуляры из любой точки координатной сетки представляют доли трех компонентов, соответствует в сумме 100% (рис. 6.13). Точка на графике соответствует 20% (по А), 30% (по В) и 50% (по С).

Рис. 6.13. Треугольная диаграмма

Фигурная диаграмма

Диаграммы фигурные представляют собой изображение в виде рисунков, силуэтов, фигур.

Теория искусства

УДК 766:003.63

В.В. Лаптев

фигурные диаграммы в инфографике: сфера применения, классификация и правила построения

ЛАПТЕВ Владимир Владимирович - доцент кафедры инженерной графики и дизайна Института металлургии, машиностроения и транспорта Санкт-Петербургского государственного политехнического университета; кандидат искусствоведения.

Россия, 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29

e-mail: [email protected]

Аннотация

Статья посвящена фигуративной изобразительности в инфографике. Рассмотрены типы диаграмм, использующих фигуративные образы, в исторической ретроспективе. Особое внимание уделено фигурным количественным диаграммам, области их применения, классификации и требованиям к построению.

Ключевые слова

ИНФОГРАФИКА; ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДАННЫХ; ИЛЛЮСТРАЦИИ; ИЗОБРАЗИТЕЛЬНАЯ СТАТИСТИКА; ФИГУРНЫЕ ДИАГРАММЫ; ПИКТОГРАММЫ.

Современная инфографика, представленная на многочисленных примерах в научно-популярных изданиях, бизнесе, управлении и журналистике, демонстрирует многообразие инструментов графического представления числовых данных. В настоящее время для повышения привлекательности все чаще используются различные изобразительные средства в качестве декоративного сопровождения и как несущие функциональную нагрузку. К последнему виду использования изображений относятся фигурные диаграммы, в которых графическое представление определенных числовых данных производится в условном виде художественных или символьных изображений - фигур. Наблюдаемый рост популярности таких графиков говорит об актуальности обобщения

опыта их использования и классификации. А часто встречающиеся ошибки построения и несоответствия типа графиков представляемым идеям, отсутствие понимания области применения фигурных диаграмм вскрывают необходимость формулирования правил их построения.

Фигурные диаграммы сочетают в себе привлекательность получаемого изображения и утилитарность передачи статистической информации, что облегчает понимание моделей в прикладной задаче. Поэтому они удовлетворяют сразу двум критериям условной классификации , согласно которой графическое представление данных в информационном дизайне можно разделить по отношению к художественной декоративности изображения на эмоциональную и рациональную инфографику.

Исходя их этого, фигурные диаграммы широко применяются в научно-популярных изданиях, корпоративных отчетах, бизнес-презентациях, СМИ и в образовании, поскольку являются визуально привлекательными. Их можно использовать и для рационального представления статистических массивов числовых данных и результатов научно-исследовательских работ.

Однако это графики весьма упрощенного типа, имеющие определенные искажения и условности, которые не позволяют говорить о точности визуальных представлений. На фигурных диаграммах каждая группа данных отображается как отдельный сегмент диаграммы, состоящий из изображения, его части или группы идентичных символов. Они наиболее эффективны для отображения простых сравнений в вариационном ряду, пропорциональных процентных отношений в структуре данных, коротких дискретных временных рядов.

Фигурные диаграммы можно считать художественным развитием плоскостных диаграмм, использующих в качестве графического образа геометрические фигуры. Заменив абстрактные прямоугольники, треугольники и круги на художественные или символьные изображения, они унаследовали такие отрицательные черты, как неточность и приблизительность количественной оценки показателя, но в дополнение получили художественно-образную выразительность, которая основана на наглядности предмета сравнения. С первого взгляда читатель может понять, что речь идет о пшенице или тракторах, электроэнергии или финансовых результатах. Изображения не только усиливают значения чисел в диаграммах, но и помогают уяснить их смысл - политический, хозяйственный, военный и т. п.

Можно выделить два типа классификаций фигурных диаграмм - предикативные (концептуальное представление свойств) и архитектонические (сравнение планов построения). Наиболее важными и научно обоснованными являются предикативные типологические классификации. К ним относится, например, множественное деление по типу диаграмм (диаграммы сравнения, структурные диаграммы, динамические диаграммы временных рядов, диаграммы распределения - статистический аспект) или по типу изображения фигур-идеограмм (в их качестве могут быть использованы

рисунки, фотографии, силуэты, пиктограммы - искусствоведческий аспект).

Архитектоническая классификация рассматривает диаграммы в плане построения, описывая их по формообразованию: по присущим им составным частям и связям отдельных элементов. Это отражается в форме визуального представления числовых данных, например, линейном или плоскостном, вертикальном или горизонтальном расположении изобразительных элементов. Такой конструктивный аспект также позволяет разделить фигурные диаграммы на три архитектонических типа: плоскостные (или масштабируемые), нормированные и количественные, которые будут рассмотрены далее.

Наибольшее распространение в изобразительной статистике прошлого получили фигурные плоскостные диаграммы, в которых размер изображения находится в пропорциональной зависимости от изображаемых величин (рис. 1). Они обладают основным недостатком всех типов плоскостных диаграмм - неявным сравнением величин. Различные фигуры могут быть сопоставлены либо по какому-то линейному признаку (высоте или основанию), либо по занимаемой площади. Такая дихотомия сравнения выливается в то, что читатель не знает, что сопоставлять.

Чтобы связать данные с графическим образом, выбирается соответствующее теме изображение - пиктограмма или идеограмма. Например, для зрительного представления ме-

Рис. 1. Фигурные плоскостные диаграммы (размер изображения пропорционально зависит от изображаемых величин)

ханизации в сельском хозяйстве это будет трактор, для электроэнергетики - стрела-молния, для машиностроения - шестерня и т. д. Теперь для того, чтобы визуализировать показатели, отличающиеся друг от друга в два раза, следует изменить масштабы или пропорции фигур. Это может быть одновременное изменение по линейным показателям, когда и длина, и ширина идеограммы увеличиваются в два раза. Также возможен вариант, когда изображение увеличивается по сравнению с исходным в два раза по площади.

Если сравнение будет производиться по линейным размерам, то соотношение представляемых величин будет нарушено (значительно преувеличено). Если же сравнивать площади фигур, то налицо недооценивание различий показателей. Замечено, что для человеческого глаза «справедливая» оценка фигур находится где-то посередине, что безусловно требует экспериментальных подтверждений не только для правильных геометрических , но и для изображений со сложным криволинейным контуром.

Другим вариантом визуального представления соотношений является использование фигур, в которых производится изменения только одного линейного размера. В большинстве случаев это приводит к значительным оптическим деформациям: нарушается художественное чувство пропорции вследствие того, что фигура приобретет характер гротескного удлинения или утолщения. Лучшим вариантом для плоскостных диаграмм может послужить такое изображение, которое может быть изменено по одному линейному размеру без оптических деформаций. Если для символа трактора это вряд ли возможно, то «растянуть» карандаш, поезд, изгородь или стопку монет вполне под силу графическому дизайнеру без искажений художественного образа. Это становится возможным из-за линейной формы фигуры, изначально имеющей «плавающий» размер по длине или высоте. По сути, такое изображение подменяет прямоугольник в брусковых диаграммах, а значит, используется одномерная база сравнения.

Другим видом изобразительных графиков являются фигурные нормированные диаграммы, в которых части изображения представляют собой доли целого, т. е. структуру показателя. Если в качестве графического образа будет служить криволинейное изображение или сложная

геометрическая фигура, то пользователь может столкнуться с трудностью визуального сравнения отдельных непропорциональных частей. Например, для треугольника при горизонтальном делении это было бы сопоставление нижних трапеций и верхнего треугольника. Такое сравнение различных по форме фигур требовало бы обязательного числового сопровождения для минимизации визуальных искажений.

В некоторых случаях треугольник признается удобным для наглядного представления восходящего ряда уровневого характера (уровень образования - начальное, среднее, высшее; уровень дохода - низкий, средний, высокий), когда структура имеет пирамидальный характер. Нижний уровень больше по сравнению с каждым последующим верхним, поэтому в такой диаграмме форма соответствует содержанию. Но, несмотря на это, использование треугольника в качестве фигуры, представляющей структуру целого, не получило большого распространения в инфографике.

Если применение отличных от квадрата или прямоугольника правильных геометрических фигур в качестве целого структуры требовало таких усилий, то что говорить об иных, более сложных изображениях. Деление рисунка, фотографии или пиктограммы с криволинейным контуром на несколько частей сопровождается еще большими искажениями и характеризуется общей приблизительностью данного метода. Особняком стоят изображения концентрической формы (круга, кольца или их части) - в этом случае возможно моделирование секторной диаграммы на основе представленной фигуры.

Следующий вид: фигурные количественные диаграммы, на которых каждый из символов представляет собой определенную неизменную величину, а их общее количество соответствует данным. Основоположник применения изображений в роли счетных единиц - американский инженер Уиллард К. Бринтон (Willard Cope Brinton), заменивший пропорциональное масштабирование фигур на изменение их количества. В монографии «Графическое изображение фактов» (Graphic methods for Presenting Facts, 1914) он призывал популяризировать этот метод, отказаться от разноформатных изображений и прийти к повторяющимся пиктограммам для улучшения количественного анализа, так

как, по его мнению, в этом случае возникает образ гистограммы с крупной сеткой делений.

Наиболее последовательным приверженцем применения фигурных количественных диаграмм являлся австрийский социолог Отто Нейрат (Otto Neurath). Возглавив в 1925 году Социально-экономический музей в столице Австрии, он поставил использование фигуратив-ности в диаграммах на поток. Был предложен венский метод изобразительной статистики, основное внимание в котором уделялось пиктограммам. Над ними работали такие известные художники, как Герд Арнц (Gerd Arntz), Питер Альма (Peter Alma), Августин Чинкель (Augustin Tschinkel), Эрвин Бернат (Erwin Bernath), Рудольф Модли (Rudolf Modley).

Несмотря на приоритет У. Бринтона в применении условных знаков в качестве счетных статистических единиц, имя О. Нейрата неразрывно связано с пиктограммами. Если американский инженер только обозначил метод фигурных количественных диаграмм, то в Вене продолжилась формализация правил применения, популяризация этого метода не только в статистике, но и в знаковых системах. Итогом стал изобразительный язык ИЗОТАЙП (ISOTYPE), в основе которого лежали пиктограммы, ставшие новым символьным инструментом информационного дизайна.

В 1930-х годах фигурные количественные диаграммы, основанные на пиктограммах, ус-

пешно завоевали медиапространство Европы, Америки, Советского Союза. Энтузиасты науки применяли их для популяризации новейших исследований, пропагандисты - с целью агитации (рис. 2). В среднем образовании и санитарном просвещении графики такого рода выступали в качестве наглядных пособий. Широкое применение требовало определенной унификации их использования.

Стилевые особенности венского метода изостатистики опирались на ряд императивных требований. Во-первых, в качестве инструмента использовались исключительно фигурные количественные диаграммы. Линейные графики, круговые диаграммы и гистограммы признавались неудачными для восприятия информации. Во-вторых, в качестве фигур упор делался на символьное представление изображений с помощью простейших пиктограмм. Иногда допускалось использование силуэтных изображений. В-третьих, пиктограммы выполнялись в плоском виде. Отрицалось проекционное представление изображений, всякие намеки на объем - тени, а также перспектива. В-четвертых, числовая информация в диаграмме представлялась в неявном зашифрованном виде. Каждому знаку-пиктограмме соответствовало определенное числовое значение, допускалось изображение части знака - половины или четверти (так называемый «резаный знак»). Это касалось абсолютных и относительных значений.

Каждый знак обозначает один миллион тонн чугуна

Рис. 2. Фигурные количественные диаграммы (пиктограммы для удобства счета разбиты на пятерки)

Фигурные количественные диаграммы, как правило, строились либо наподобие полосовых (символы размещались по горизонтали, одно- и двунаправленно), либо наносились на карты. Композиционно построение диаграмм выполнялось минималистично, без декорирования и любой лишней информации, только с добавлением так называемой направляющей иллюстрации. Запрещалось использование различных оттенков в пиктограмме - только монохромная закраска.

Особые требования предъявлялись к пиктограммам. При выборе символьного изображения придерживались правил, сформулированных Р. Модли, оказавшим большое влияние на популяризацию венского метода в США :

Изображение символа должно соответствовать принципам хорошего рисунка, установленным в изобразительных и прикладных искусствах;

Символ должен быть пригоден как для крупных, так и для мелких изображений;

Символ должен давать обобщенное изображение, а не передавать индивидуализированные черты;

Символ должен быть легко отличим от любого другого;

Символ должен вызывать интерес;

Символ по существу является счетной единицей, и он прежде всего должен быть ясен как счетная единица;

Символ должен быть пригоден как для контурного, так и для силуэтного изображения.

В СССР параллельно с зарубежным опытом использовали и отечественный метод Изостата, предложенный И.П. Иваницким. В нем борьба с главным недостатком фигурных количественных диаграмм - приблизительностью и неточностью графической интерпретации - вылилась в максимальное уточнение «резаного знака». Это делалось при помощи размещения симво-

лов в виде киноленты - повторяющихся кадров (рис. 3). В данном методе объединялись фигурные и абстрактно-геометрические диаграммы, причем как горизонтальные полосовые, так и вертикальные столбиковые. Параллельно знакам располагалась шкала деления для каждого модуля, что позволяло решить проблему точности графического представления статистических данных.

В период 1931-1941 годов советские художники выпустили в свет десятки книг, брошюр, иллюстрированных альбомов, плакатов и открыток, дав миру прекрасные образцы комплексного использования всего спектра инструментов изобразительной статистики . Послевоенная инфографика в СССР, к сожалению, уже не была на переднем крае информационного дизайна. И не только в нашей стране, но и во всем мире в период кульминации модернизма происходил переход от пусть до предела схематизированных, но все же художественных образов в пиктограммах венского стиля до сухой визуализации данных, которую инфографикой-то назвать можно было с большой натяжкой. Появляются новые тенденции представления информации - функциональные, геометрически точные, обладающие внутренней логикой и математизированной эстетикой построения. Это можно проследить на примере швейцарских плакатов, выполненных исключительно на основе лаконизма геометрических фигур, очищенных от посторонней иллюстрации и субъективных чувств .

В академических кругах укрепляется мнение о том, что диаграммы и карты суть особые формы коммуникации - визуальный язык общения. Так, французский ученый Жак Бертен (Jacques Bertin) проанализировал диаграммы, сети, знаки и карты в качестве семиотической системы, выделив их признаки в ставшей классической монографии «Семиология графики» (Semiologie Graphique, 1967). Фигуративность в

представленных концепциях и примерах была практически незаметна.

По определению американского философа Нельсона Гудмена (Nelson Goodman), визуализация должна быть синтаксически письменной, т. е. состоять из дискретных и несвязных визуальных символов. Значит, у линейного графика, секторной, плоскостной или столбиковой диаграммы имеется определенное число точек или отрезков, соединенных линиями в правильный образ. При этом размер и местоположение точек, длина и форма линий могут оказаться неважными для наблюдателя.

Идеи Гудмена о визуализации как об особом иллюстративном языке предусматривали собственные символы и условные обозначения. В роли знаков выступали геометрические элементы: точки, отрезки, линии, функционировавшие как знаки в письменности. Читатель не концентрирует свое внимание на отдельных буквах - он воспринимает текст группами слов или предложениями. Так и диаграммы считы-ваются цельным образом. Поразительно, но «мы думаем о таких диаграммах, скорее, как о схематизированных картинах» . При этом отображение числовых данных с помощью изобразительных приемов, включая рисунки, фотографии и даже пиктограммы, признавалось Гудменом худшим транслятором визуализации, нежели геометрическая абстракция.

Начиная с середины ХХ века статистическая инфографика демонстрировала движение от проектно-художественного метода, сложившегося в 1920-1930-х годах, к формализиро-ванному процессу визуализации данных. Во многих изданиях, использующих статистические данные, их графическая интерпретация

основывалась на геометрических примитивах. Линейные, секторные, брусковые (столбиковые и полосовые), плоскостные диаграммы стали де-факто эталоном визуализации.

Этот процесс можно проследить на примере статистических ежегодников Нидерландов (Statistischjaarboek), которые предоставляли наиболее важные показатели жизни голландского общества в виде таблиц, диаграмм и тематических карт. Если до 1965 года важной частью графического представления числовых данных являлись фигурные количественные диаграммы, то после ухода на пенсию художника Г. Арнца, заведовавшего департаментом дизайна в Центральном бюро статистики Нидерландов, они сменились абстрактными графическими образами. Главенствующую роль стали играть многочисленные таблицы с числовыми данными, ставшие выразителем информационного дизайна, редко появлялись столбики или картограммы. И только с ростом популярности эмоционально ориентированной инфографики в конце ХХ - начале XXI века в этих ежегодниках начали робко появляться фигурные нормированные и количественные диаграммы. В них в качестве идеограмм, обозначающих, например, уровень безработицы, средние затраты на жилье или экспорт товаров, выступали силуэтные изображения. Часто такие знаки подбирались случайно, без учета ракурса изображения и не отражали в полной мере предмет или явление. Так, для обозначения доли близнецов среди новорожденных воспользовались силуэтом ребенка (возможно, через контур фотографии) и путем закраски различной интенсивности попытались показать данные величины в 1,24 и 1,59 % (рис. 4). В итоге знак считывается с большим трудом, особенно

Рис. 4. Использование в качестве идеограмм силуэтных изображений (доля близнецов среди новорожденных показана с помощью закраски разной интенсивности)

при уменьшении, семантически и количественно не соответствует структуре рождений (ошибка в 10 раз!) .

Как правило, изобразительные элементы располагаются горизонтальными рядами, поэтому фигурные количественные диаграммы в большинстве своем имеют сходство с полосовыми. Однако последние символизируют собой сравнение линейных значений, а фигурные количественные - численное сопоставление. Особенно это заметно при группировке символов. На рис. 2 можно увидеть, что пиктограммы для удобства счета следуют пятерками, между которыми имеются интервалы. Но в голландских статистических ежегодниках прослеживается именно линейное, а не счетное представление графических образов: фигуры просто заполняют пространство невидимых полосовых диаграмм (рис. 5). Отсюда - обрывки изображений, теряющие значение счетной единицы.

Подобные недостатки были замечены во многих отечественных и зарубежных изданиях, корпоративных отчетах, информационных

Werkzame personen, 2012

Werknemers Zelfstandigen

J 3 4

Aantal huwelijkssluitingen

Щ = 10 000 huwelijkssluitingen

Рис. 5. Линейное представление графических образов

сообщениях. Становится очевидной необходимость формулирования и распространения единых правил использования фигурных количественных диаграмм, а также внедрения алгоритмов построения в программный продукт для автоматизации проектирования количественной инфографики.

В результате обобщения проведенных исследований в данной области можно представить основополагающие правила построения фигурных количественных диаграмм. Главными задачами, стоящими перед инфогра-фом при их проектировании, являются выбор или дизайн подходящего символа-фигуры и поиск размера модуля для преобразования полосовой в фигурную диаграмму. От правильного выбора зависят ясность и наглядность всего графического образа, минимизация неточностей, отсутствие «резаного знака» или удобство его считывания.

Первый этап заключается в анализе набора числовых данных для выяснения самой возможности использовании такого типа визуализации. Среди ограничений можно отметить следующее:

Числовой ряд или структура не должны быть длинными, т. е. не более 5 составных частей (короткие совокупности являются наиболее предпочтительными для фигурных диаграмм - одно, два или три числа можно эффектно представить именно изобразительными методами);

Числовые данные отдельных признаков не должны изменяться более чем в 50 раз из-за трудности визуального сравнения резко отличающихся величин посредством счета (для такого сравнения следует воспользоваться другим типом диаграмм).

На втором этапе производится поиск счетной единицы, т. е. модуля диаграммы:

Рассматривается меньший показатель или его часть в качестве счетной единицы (производится подбор коэффициентов деления модуля на 1,5; 2; 2,5; 3, 4 и т. д.);

Выясняется, насколько точно описываются такой счетной единицей оставшиеся показатели (выбор оптимальной приблизительности за счет целых и «резаных знаков»);

Исследуется самый большой показатель на предмет достаточного количества модулей - он не может быть изображен 4 знаками и менее (тогда производится разукрупнение диаграммы

путем уменьшения счетной единицы, например, в 2 раза).

Третий этап подразумевает преобразование каждого члена ряда или доли структуры в дискретный вид:

Определяется целое количество модулей, из которых составляется каждое число в совокупности;

Производится округление числовых значений для формирования концевых частей для каждого члена ряда или доли структуры: целого модуля или «резаного знака» (т. е. разделенного на 2 или 4 части).

Завершается процесс создания фигурной количественной диаграммы превращением модулей (и их частей) в образные идеограммы - рисунки, силуэты, пиктограммы. Для лучшего восприятия знаков как счетных единиц следует группировать их по 5 или 10 символов с обозначением промежутка между группами. В случае резких отличий в числовых данных большие величины могут изображаться змейкой, т. е. несколькими рядами друг под другом. При этом формируется не линейное представление, а плоскостное - в виде прямоугольников. В качестве «резаного знака» можно использовать разделенное пополам (в крайнем случае на 4 доли) изображение с дополняемым контуром

или прозрачностью по типу использовавшихся в советской инфографике 1930-х годов.

Фигурные количественные диаграммы не рекомендуется использовать совместно с другими графическими образами: столбиками, линиями и т. п. Чтобы сопоставить данные, приведенные на фигурной диаграмме, с другим числовым рядом, необходимо воспользоваться отдельным полем графика с собственной системой масштабных и пространственных ориентиров.

Итогом данного исследования стало выделение трех архитектонических типов фигурных диаграмм и определение сферы их применения при визуализации числовых данных. Это графическое представление сравнения, структуры и распределения для фигурных количественных диаграмм. Для остальных типов существуют более серьезные ограничения по использованию. Фигурные плоскостные диаграммы можно использовать только в случае простого сравнения, а фигурные нормированные - для выявления одиночной структуры. Фигурные количественные диаграммы - одно из наиболее выразительных средств передачи информации с участием художественных образов. Приведенные правила их построения позволят исключить ошибки, сделать шаг к автоматизации процессов проектирования инфографики.

список литературы

1. Gelman А., Unwin A. Infovis and Statistical Graphics: Different Goals, Different Looks // Columbia University. Official website. 11 June 2011. URL: http:// www.stat.columbia.edu/~gelman/research/published/ vis14.pdf (reference date: 10.01.2014).

2. Лаптев В.В. Инфографика: основные понятия и определения // Науч.-техн. вед. Санкт-Петерб. гос. политехн. ун-та. Гуманит. и обществ. науки. 2013. № 4 (184). С. 180-187.

3. Gillan D.J., sapp M. Length and area estimation with visual and tactile stimuli // Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 48th Annual Meeting. 2004. P. 1875-1879.

4. Modley R. How to Use Pictorial Statistics. N. Y.: Harper and Brothers, 1937. 170 p.

5. Лаптев В.В. Советская информационная графика 1930-х годов // Вестн. Санкт-Петерб. ун-та. Сер. 15: Искусствоведение. 2013. № 1. С. 224-232.

6. Ващук о.А. Концертные плакаты Й. Мюл-лер-Брокманна (из истории швейцарской школы графического дизайна) // Дизайн. Материалы. Технология. 2012. № 4 (24). С. 84-89.

7. Goodman N. Languages of Art: An Approach to a Theory of Symbols. 2nd ed. Hackett Publ. Company, 1976. 291 p.

8. statistisch jaarboek. Den Haag-Heerlen: Cen-traal Bureau voor de Statistiek, 2013. 241 p.

9. Лаптев В.В. Проектирование инфографики. СПб.: Изд-во СПГУТД, 2013. 127 с.

pictorial charts in infographics: scope of application, classification and rules of construction

LAPTEV Vladimir V. - St. Petersburg State Polytechnical University. Politekhnicheskaya ul., 29, St. Petersburg, 195251, Russia e-mail: [email protected]

This article focuses on figurativeness in infographics. The author considered the chart types that use figurativeness from the historical perspective. Particular attention is given to quantitative pictorial charts, their application, classification and requirements for construction.

INFOGRAPHICS; DATA VISUALIZATION; ILLUSTRATIONS; PICTORIAL STATISTICS; PICTORIAL CHARTS; PICTOGRAMS.

1. Gelman A., Unwin A. Infovis and Statistical Graphics: Different Goals, Different Looks. www.stat. columbia.edu. 11 June 2011. Available at: http://www.stat. columbia.edu/~gelman/research/published/vis14.pdf (accessed 10.01.2014).

2. Laptev V.V. Infografika: osnovnyye ponyatiya i opredeleniya. St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Humanities and Social Sciences, 2013, no 4 (184), pp. 180-187. (In Russ.)

3. Gillan D.J., Sapp M. Length and area estimation with visual and tactile stimuli. Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 48th Annual Meeting, 2004, pp. 1875-1879.

4. Modley R. How to Use Pictorial Statistics. N. Y., Harper and Brothers, 1937. 170 p.

5. Laptev YV Sovetskaya informatsionnaya grafika 1930-kh godov. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Seriya 15: Iskusstvovedeniye, 2013, no 1, pp. 224-232. (In Russ.)

6. Vashchuk O.A. Kontsertnyye plakaty J. MullerBrokmann (iz istorii shveytsarskoy shkoly grafichesko-go dizayna). Dizayn. Materialy. Tekhnologiya, 2012, no 4 (24), pp. 84-89. (In Russ.)

7. Goodman N. Languages of Art: An Approach to a Theory of Symbols. Hackett Publishing Company, 1976. 291 p.

8. Statistischjaarboek. Den Haag-Heerlen, Centraal Bureau voor de Statistiek, 2013. 241 p.

9. Laptev YV. Proyektirovaniye infografiki. St. Petersburg, SPGUTD Publ., 2013. 127 p. (In Russ.)

© Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2014