Урок 2.6. Візуалізація рядів і трендів даних. Інфографіка

Для аналізу кількісних характеристик використовують статистичні дослідження. Кожне дослідження складається, по-перше, із отримання кількісних даних і, по-друге, — для проведення аналізу дані піддаються статистичному опрацюванню.

Дані для дослідження називають статистичними даними (вибіркою).

У статистичному аналізі опрацьовуються такі характеристики ви­бірки.

Обсяг вибірки — кількість елементів у вибірці.

Розмах вибірки — різниця між максимальним і мінімальним значеннями елементів вибірки.

Середнє арифметичне ряду чисел — це частка від ділення суми цих чисел на їх кількість (обсяг вибірки).

Мода ряду чисел — число, яке найчастіше зустрічається в ряді даних. Якщо дані у вибірці не повторюються, мода не обчислюється. Якщо в ряді даних є числа, які зустрічаються однакову кількість разів, мода буде мати кілька значень.

Медіана впорядкованого ряду чисел з непарним числом чле­нів — число, яке виявиться посередині. Медіана впорядкованого ряду чисел із парним числом членів — середнє арифметичне двох чисел, за­писаних посередині. Отже, половина значень вибірки менше за медіану, а половина більше.

Частота — число повторень значень вибірки в заданих інтер­валах.

Відносна частота — це відношення частоти до загальної кіль­кості даних у вибірці.

Стандартне відхилення (ще його називають середньоквадратичним відхиленням, СКВ) — показник розсіювання статистичних даних відносно середнього значення вибірки.

Дослідження, експерименти, статистичний аналіз завжди супроводжуються візуалізацією даних. Графіки й діаграми не тільки графічно відображають значення, а й мають змістове навантаження щодо теми дослідження. Відразу видно загальну картину результатів дослідження, ве­лику кількість даних на обмеженому проміжку. Крім того, акцентується увага на деяких елементах ряду даних, порівнюються фрагменти даних, демонструється тенденція зміни властивостей, що досліджуються, тощо.

Інфографіка (від латин. informatio — інформування, роз'яснення, і грец. урафікос — письмовий) — це візуальне відображення інформації, стати­стичних даних для простої і наочної демонстрації тенденцій, співвідно­шень, а також зацікавлення в предметі дослідження.

Рис. 5.1

Для змістового навантаження графіка чи діаграми важливо пра­вильно вибрати їх тип. Розглянемо різні типи діаграм на прикладах.

Гістограми використовують для наочного подання динаміки зміни да­них у часі або розподілу даних у вигля­ді прямокутних областей, розмір яких відповідає значенням, отриманим у ре­зультаті статистичного дослідження.

На нормованих плоских гістограмах із накопиченням відображається відсоткова частка кожного значення в загальному підсумку для різних категорій.

Кожного року Український центр оцінювання якості освіти опри­люднює результати статистичного аналізу ЗНО. На рис. 5.2. подано лінійчасту діаграму складання ЗНО з української мови учнями Кропивницького (джере­ло: https://zno2017.monitoring.in.ua/). Результати відображені по навчальних закладах, тому кожна смуга відповідає за результати типу НЗ, а кольором позначено інтервали балів.

Рис. 5.2

Кругові діаграми ви­користовують для наочного зображення співвідношення між частинами вибірки ко­ристуються круговими діа­грамами. На рис. 5.3. відображена доля кожної спеціальності у загальній кількості студентів набору 2018 року.

Рис. 5.3

Полігоном частот називають ламану з вер­шинами у точках (zі, ni), i = 1, 2, ..., k. Тут zi — значення і-ї варіанти, а пi — відповідна цій варі­анті частота.

Для побудови полігона частот на осі абсцис відкладають варіанти z„ а на осі ординат — відповідні частоти. Точки (zі, ni) сполучають відрізками прямих і отримують полігон частот.

По суті, полігон частот — це графіч­не зображення ін­тервального ряду.

У цьому прикладі ми покажемо, як використовувати MS Excel для побудови полігону частот. Вважаємо, що таблиця частот вже побудована. Виділимо в ній два стовпці: значення ряду (вони будуть відкладатися по осі Ox) та відносні частоти (будуть відкладатися по Oy). Тепер Майстер діаграм. Він попросить нас відповісти на 4 питання:

1. Визначити тип графіка (точкова діаграма, на якій значення з'єднані відрізками);

2. Вказати вихідні дані (вони вже обрані: X - значення, Y - частоти);

3. Задати додаткові параметри оформлення (можна не ставити);

4. Вказати місце для розміщення діаграми (за замовчуванням - на цьому ж аркуші).

Полігон частот готовий:

Робота за комп'ютером

Приклад 1. Учні класу написали контрольну з математики, результати якої збережені на аркуші Контрольна дані. За допомогою функції (ЧАСТОТА) необхідно порахувати число учнів по рівням навчальних досягнень (високий, достатній, середній, низький) і побудувати гістограму.

Приклад 2. Використовуючи заготовку на аркуші Оцінки з інформатики, заповніть таблицю своїми оцінками і побудуйте діаграму. Додайте лінію тренду – лінійну. Зробіть висновки про динаміку навчання.

Приклад 3. Використовуючи заготовку на аркуші Дані зробіть умовне форматування, застосувавши набори значків, застосувавши умови, відповідно зразка (високий рівень зелений, достатній рівень жовтий, середній рівень червоний, низький рівень чорний)

Домашнє завдання

1.Створіть інфографіку, яка б відображала ваш розклад дня. Скільки часу ви спите, навчаєтесь, відпочиваєте, тощо. Намагайтеся використовувати різні технології, щоб результат був якнайкращим.

2.Розмістіть роботу на Google-диску та відправте копію вчителю.