그래프 빌더 JMP 수십 가지 유형의 차트를 생성할 수 있지만 항상 일종의 도트 플롯으로 시작됩니다. 아이디어는 행당 하나의 점으로 가장 기본적인 표현으로 데이터를 표시하는 것입니다. 두 개의 연속형 변수를 사용하는 친숙한 산점도 형식 외에도 점도표는 연속형 변수와 범주형 변수의 조합, 일변량 데이터, 다변량 데이터, 중소 규모 데이터 세트 등 다양한 상황에 적용됩니다.
그러나 어떤 상황에서는 데이터를 모호하게 하거나 왜곡하는 대가를 치르더라도 점도표가 항상 막대형 차트로 대체됩니다. 즉, 연속형 변수가 하나인 경우 조합당 데이터 값이 하나인 범주형 변수가 하나 있습니다. 또 다른 잘린 막대 차트를 본 후 트위터에서 왜 그런지 궁금해했고 데이터 시각화 교육자이자 컨설턴트인 Nick Desbarats의 비슷한 생각을 발견했습니다. 실용적인 보고 . 우리는 이 기사를 위해 팀을 구성하기로 결정했으며 다음 섹션에서는 Nick이 자신의 교육 경험을 바탕으로 문제를 설명합니다.
무슨 음모요?
제가 Stephen Few의 강의를 할 때 다루는 차트 유형 중 하나입니다. 숫자를 보여주세요 강의 클리블랜드 도트 플롯(선구적인 데이터 시각화 연구자인 William S. Cleveland의 이름을 따서 명명)은 다음과 같습니다.
하지만 귀하가 대부분의 워크숍 참가자와 같다면 이 차트 유형을 인식하지 못할 것입니다. 참가자들에게 이전에 본 적이 있는지 물어보면 일반적으로 0%에서 10% 사이의 손이 올라갑니다. 몇 개의 손이 올라가자마자 훨씬 더 많은 수의 눈썹이 변함없이 내려갑니다. 참가자들의 얼굴에 나타나는 지배적인 감정은 틀림없이 혼란입니다.
혼란스럽다면 설명하겠습니다. 위의 차트는 본질적으로 7개의 막대가 있는 수평 막대 차트이지만 각 막대의 끝은 점으로 표시되고 막대는 제거됩니다. 막대 대신 점을 사용하는 이유는 무엇입니까? 막대를 사용하면 차트가 다음과 같을 것이기 때문입니다.
예를 들어, 브라질의 기록은 막대 길이가 약 2배 더 길기 때문에 인도네시아 기록의 약 2배인 것처럼 보이기 때문에 이와 같은 막대 차트는 오해의 소지가 있습니다. 그러나 막대 아래의 값 척도를 보면 이는 사실에 가깝지도 않다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 지각적 문제는 0을 포함하지 않는 양적 척도를 사용하는 막대형 차트가 모범 사례 아니요 아니요 . 이를 해결하는 한 가지 방법은 규모를 0에서 시작하는 것입니다.
이는 지각적으로 더 안전하지만 이 특정 데이터에서는 값이 서로 너무 가깝기 때문에 값 간의 차이를 확인하기가 어렵습니다. 하지만 멀리뛰기 기록을 비교하는 경우 작은 차이가 매우 중요하므로 이 그래프는 이 데이터를 시각화하는 데 그다지 효과적인 방법이 아닙니다. 이러한 가치 사이의 차이를 명확하게 볼 수 있으면서도 사람들이 시각적으로 오해할 위험이 없는 방식으로 이러한 가치를 시각화할 수 있는 방법은 무엇일까요? 클리블랜드 점도표:
점도표에는 비교할 막대 길이가 없기 때문에 시청자가 예를 들어 브라질의 기록이 인도네시아의 두 배라는 기록을 잘못 인식할 위험은 훨씬 낮지만 값 간의 작은 차이를 훨씬 더 명확하게 볼 수도 있습니다. 그리고 쉽게. 내가 말했듯이 유용합니다.
예, 워크숍 참가자들이 경험하는 혼란은 오래가지 않습니다. 30초 동안 설명을 마치자 눈썹이 다시 올라가고 방에서 조용한 "오오오오..."가 솟아오른다. 그리고 그렇습니다. 내 설명이 없더라도 대부분의 참가자는 결국 그것을 알아낼 것입니다. 하지만 얼마나 많은 사람들이 도움 없이 그 여행을 하려고 애쓰는지 궁금합니다. 참가자들은 도트 플롯이 어떻게 작동하고 얼마나 유용한지 이제 이해하더라도 청중이 도트 플롯을 알아내려고 애쓰지 않기 때문에 도트 플롯을 사용하지 않을 것이라고 정기적으로 (그리고 소심하게) 말합니다.
혼란의 잠재적 원인
도트 플롯에 익숙한 우리에게는 이것이 이상하게 보입니다. 막대 차트와 선 차트는 물론 산점도와 같이 덜 직관적인 다른 차트 유형을 이해하는 데 문제가 없는 동일한 사람들이 왜 그렇게 많은 사람들이 도트 플롯을 이해하는 데 어려움을 겪을까요? 수천 명의 사람들이 처음으로 점도표를 보고 반응하는 것을 관찰한 후 이제 여러 요인의 조합이 타당해 보입니다.
- 산점도처럼 보입니다. 많은 사람들이 처음에는 자신이 뭔가를 보고 있다고 생각하는 것 같습니다. 산포도 , 아마도 2D 공간에 배열된 특징적인 점을 본 다른 거의 모든 차트가 산점도였기 때문일 것입니다. 그런 다음 두 축이 정량적이지 않기 때문에 혼란스러워집니다. 그래서 그들이 보고 있는 것을 이해하기 시작하기 전에 산점도 가정이 잘못되었음을 깨달아야 합니다. 산점도 가정이 잘못되었다는 사실을 깨닫지 못하면 차트가 잘못된 산점도이고 차트 디자이너가 자신이 무엇을 하고 있는지 몰랐다고 결론을 내릴 것입니다.
- 막대 차트였어야 했던 것 같습니다. 관찰자가 도트 플롯의 작동 방식을 올바르게 이해했다면 그래프 작성자가 막대 대신 점을 사용한 이유를 알지 못하기 때문에 자신의 이해를 의심할 수 있습니다. 그들은 자신의 “이것은 막대 차트와 같다”는 해석이 정확함에도 불구하고 의문을 제기할 수도 있고, 아무것도 빠뜨리지 않았음에도 불구하고 무엇을 놓치고 있는지 궁금해할 수도 있습니다.
- "측정 방향"이 즉시 명확하지 않음: 위의 샘플 차트에서 각 점의 수평 위치만 정량적 값을 나타내고 수직 위치는 그렇지 않다는 것이 즉시 명확하지 않습니다. 이는 점의 원형 모양과 관련이 있을 수 있으며, 이는 "측정 방향"이 수평인지, 수직인지, 아니면 둘 다인지에 대한 시각적 단서를 제공하지 않습니다.
- 안내선이 기대치를 위반합니다. 위 예의 얇은 수평 안내선이 시청자의 초기 혼란을 야기하는 것으로 의심됩니다. 선을 사용하면 각 점을 해당 카테고리 이름과 연결하는 것이 더 쉽고 오류가 발생할 가능성이 낮아지지만 Nick의 워크샵 참가자의 의견과 질문에 따르면 이 선은 점 플롯을 접하는 사람들에게 의도하지 않은 다른 시각적 메시지를 전달할 수도 있음을 시사합니다. 처음으로:
- 참가자들이 이전에 봤을 가능성이 있는 거의 모든 다른 그래프에서 얇은 수평선이 있다는 것은 다음을 의미합니다. 수직의 각 표시(점, 막대 등)의 위치는 양적 값을 인코딩합니다. 즉, 그래프에서 더 높거나 낮은 표시는 더 크거나 더 적은 양을 나타냅니다. 위의 도트 플롯 예는 수평선을 포함하고 있기 때문에 이러한 기대를 위반합니다. 수평의 선이 많은 사람들에게 암시하는 것처럼 수직 위치가 아닌 양적 값을 나타내는 각 점의 위치입니다.
- 어떤 사람들은 처음에는 선이 "잘못된 방향으로 가고 있다"고 생각하는 것 같습니다. 왜냐하면 그들의 마음 속에서 그러한 선은 항상 범주형 척도가 아닌 그래프의 양적 척도와 연관되어 있기 때문입니다. 범주형 척도와 관련된 선을 보는 것은 일부 사람들을 당황하게 만드는 것 같습니다. 아마도 눈금선이 작동하는 방식에 대한 이해가 잘못되었거나 적어도 너무 좁다는 것을 깨달을 때까지 그래프를 이해할 수 없기 때문일 수 있습니다.
- 시계열 도트 플롯처럼 보입니다. 수직 점도표를 처음 접할 때 일부 사람들은 처음에는 시계열 점도표를 보고 있다고 가정하지만, 수평축이 시간이 아닌 것을 보고 혼란스러워하는 것 같습니다. 그런 다음 보고 있는 내용을 이해하기 전에 시계열 점도표 가정이 잘못되었음을 깨달아야 합니다.
무엇이든 할 수 있나요?
이러한 문제 중 어느 것도 위의 그래프가 점 그래프라는 사실에서 발생하는 것이 아니라 대신에 개별적인 그래프에서 발생한다는 점에 유의하십시오. 디자인 요소 (도트 모양, 격자선의 존재/방향 등) 도트 플롯의 전통적인 디자인인 이 특정 도트 플롯 디자인의 정보입니다. 그렇다면 디자인 요소를 변경함으로써 도트 플롯을 처음 접하는 사람들에게 "더 친숙한" 도트 플롯을 만들 수 있을까요? 어쩌면 설명이 전혀 필요 없을 정도로 친절할까요? 나의 도트 플롯 대안에 대한 최근 트윗 Nick의 생각과 꼭 들어맞았으며, 우리는 보다 친근한 도트 플롯을 디자인하기 위한 노력의 일환으로 이 기사에서 협력하기로 결정했습니다. 그렇다면 우리 재설계의 주요 목표는 다음과 같습니다.
- 차트가 산점도나 시계열 점도표가 아니라는 점과 점도표에 익숙하지 않은 시청자의 경우 차트가 새로운 차트 유형이므로 속도를 늦추고 방법을 알아내야 한다는 점을 보다 즉각적으로 분명하게 하기 위해 효과가있다.
- 측정 방향을 보다 명확하게 만들기 위해(가로 도트 플롯의 경우 수평, 수직 도트 플롯의 경우 수직, 산점도에서처럼 수평 및 수직이 모두 아님).
- 차트가 막대 차트와 유사하게 작동한다는 것을 더 명확하게 하기 위해.
그렇다면 이러한 재설계 목표를 달성하고 도트 플롯을 보다 친숙하게 만들기 위해 클리블랜드 도트 플롯의 디자인 요소를 어떻게 수정해야 할까요? 처음에는 광범위하게 생각하면 다음과 같은 변화를 상상할 수 있습니다.
- 카테고리 안내선 교체 양적 격자선처럼 보이는 것이 아닙니다. 더 두껍지만 더 밝은 선, 얼룩말 음영 또는 전혀 없을 수도 있습니다.
- 원형 도트 표시 교체 측정 방향을 시각적으로 나타내는 모양(수평 또는 수직, 둘 다는 아님) 파이프 표시("|"), 희미한 바 끝 또는 페넌트일 수 있습니다.
- 정량적 척도에 대한 가이드 추가 . 대부분의 다른 그래프와 동일하게 동작하는 눈금선, 음영 또는 추가 패딩은 측정 방향에 수직이며 사용자가 차트에서 마크의 정량적 값을 보다 정확하게 시각적으로 추정할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있습니다.
대안 탐색
디자인 요소의 가능한 조합은 빠르게 합산되며(빠르게 "곱하기"라고 해야 함), 위 옵션에는 이해도에 영향을 미치는 차트 크기, 방향 및 테두리와 같은 비데이터 변수가 아직 포함되지 않습니다. 아래 갤러리에는 다양한 옵션의 몇 가지 조합이 나와 있습니다. 데이터는 Wikipedia의 목록에서 가져온 것입니다. 전국 멀리뛰기 기록 . 범주 수를 제어하고 합리적인 값 분산을 제공하기 위해 인구가 가장 많은 국가만 표시합니다. 그러다 보니 멀리뛰기 기록이 뛰어난 소규모 국가는 나오지 않는다.
범주 수가 많으면 마크를 해당 범주 레이블과 시각적으로 연결하기가 더 어려워지므로 범주 수가 적은 차트에 가장 적합한 디자인 선택은 범주 수가 많은 차트의 디자인 선택과 다를 수 있습니다. 아래 갤러리에는 더 많은 카테고리가 포함된 몇 가지 디자인 요소 조합이 있습니다.
고려해야 할 디자인 선택 조합이 아직 충분하지 않은 것처럼 혼합에 넣을 방향(수평 또는 수직)도 있습니다.
가능한 모든 디자인 요소 조합을 표시할 수는 없고 실험을 장려하고 싶기 때문에 멋진 인터랙티브 관찰 가능한 노트북 누구나 다양한 디자인 요소 조합을 실험할 수 있습니다. 해당 페이지에서 제어판(아래 스크린샷 참조)을 사용하여 디자인 요소가 변경될 때마다 다시 생성되는 샘플 차트에서 다양한 디자인 조합이 어떻게 보이는지 즉시 확인할 수 있습니다.
유망한 재설계
다양한 조합을 직접 실험하고 재설계 목표를 염두에 둔 후, 우리는 아래 조합이 도트 플롯에 익숙하지 않은 사용자에게 가장 잘 작동하거나 적어도 기존 디자인보다 더 나은 성능을 발휘할 것이라는 가설을 세웠습니다.
범주가 약 8개 미만인 데이터 세트의 경우:
우리는 여러 가지 이유로 이러한 디자인을 선호했습니다.
- 파이프와 희미한 막대 표시 모양은 우리의 재설계 목표 중 몇 가지를 지원합니다.
- 이러한 마크 모양은 해당 차트 유형에 대해 색다른 선택이기 때문에 차트가 산점도나 시계열 도트 플롯이 아니라는 점을 더욱 즉각적으로 알 수 있습니다. 이전에 점도표를 본 적이 없는 사용자의 경우 마크가 익숙하지 않을 수 있으며 배워야 할 새로운 차트 유형을 제안할 수 있습니다.
- 이는 측정 방향이 수직이 아닌 수평이거나 수평과 수직이 모두 아니라는 점을 더욱 즉각적으로 보여줍니다. 희미한 막대 표시를 통해 오른쪽에 있는 표시가 더 큰 절대 수량을 나타냄을 더욱 분명하게 알 수 있습니다(값이 모두 음수인 경우 더 적은 절대 수량과 반대).
- 막대의 끝을 시각적으로 제안하여 차트를 해석하는 올바른 방법을 제안합니다. "바랜 바" 표시는 이를 더욱 분명하게 보여줍니다.
- 양적 격자선으로 오해될 수 있는 카테고리 안내선은 없습니다. 사용자가 매우 높은 정밀도로 값을 시각적으로 추정해야 하는 경우 혼동을 일으키지 않고 양적 격자선을 추가할 수 있습니다. 실제로 양적 격자선은 측정 방향을 시각적으로 더욱 강화하므로 초기 이해에 도움이 될 수도 있습니다.
- 이러한 디자인은 값이 길이가 다르지 않고 다른 2D 위치를 가진 표시로 계속 표시되므로(막대 차트에서와 같이) 클리블랜드 도트 플롯의 주요 이점을 보존합니다. 0을 포함하지 마세요. "막대" 모양이나 "바늘" 범주 가이드를 사용했다면 이 이점을 잃었을 것입니다.
시각화할 데이터에 약 8개 이상의 카테고리가 있는 경우 마크를 카테고리 레이블과 연결하는 것이 더 힘들고 오류가 발생하기 쉬우므로 어떤 형태의 카테고리 가이드가 필요합니다. 우리 눈에는 두껍지만 밝은 범주 안내선이 파이프 표시에 가장 잘 작동했고, 얇은 구분선은 희미한 막대 표시에 가장 잘 작동했습니다.
그러나 우리는 도트 플롯 경험이 없는 사용자를 대상으로 이러한 디자인을 기존 디자인과 비교하여 테스트하지 않았으므로 현재로서는 이는 단지 가설일 뿐입니다. 그러나 위에서 설명한 이유로 인해 기존의 도트 플롯 디자인보다 더 나은 성능을 발휘할 것으로 의심됩니다. 의견을 통해 여러분의 생각을 알려주세요. 또는 디자인 요소의 다른 조합이 더 친근한 도트 플롯을 만들 수 있다고 생각한다면 알려주세요.
이것은 훌륭합니다. @XanGregg . 예상했던 대로 매우 사려 깊은 작품입니다. 그리고 관찰 가능한 노트북은 사람들이 실험할 수 있는 정말 유용한 메커니즘입니다. FWIW, 나는 점과 바늘이 작은 수의 카테고리와 많은 수의 카테고리 모두에 아주 잘 작동한다고 생각합니다.
