Графические изображения

Графический метод является следующим шагом после табличного метода в понимании материала при статистическом анализе. Графики дают общее представление об основных тенденциях, взаимоотношениях между статистическими величинами, делают числа наглядными, доступными, понятными и интересными. При помощи графических изображений легче уяснить закономерности развития распределения, изменения явления. Поэтому очень важно правильно подобрать для характеристики изучаемого явления соответствующий график и правильно его построить, чтобы он не исказил действительную картину.

Технические требования, предъявляемые к графическим изображениям:

Каждое графическое изображение так же, как и статистическая таблица, должно иметь название, в котором бы отражался круг изображаемых явлений, их географическая и временная характеристика. Но в отличие от таблиц, название графиков дается под ними. Слово “диаграмма” в названии не пишется, пишется слово “Рис.” с проставлением соответствующего порядкового номера без знака “№”. Например: Рис. 1. Структура диспансерной группы больных по нозологическим формам в больнице № 1 г. Уфы в 2011 году.

На стендах, предназначенных для выставки, графические изображения оформляются без масштабных шкал, названия их располагают над рисунком без слова “Рис”.

Шкала, на которую ориентируется размер диаграммы, должна начинаться с нуля (знак “О” можно не обозначать). При выборе верхнего показателя шкалы необходимо учитывать максимальную величину изображаемого показателя.

Разделительные черточки масштабной шкалы располагаются на строго определенных расстояниях друг от друга на осях абсцисс и ординат. На уровне этих черточек слева от оси ординат и вниз от оси абсцисс указываются масштабные знаки. Количество делений масштабной шкалы должно быть минимальным.

Геометрические знаки, краски, фигуры, штриховки должны быть пояснены. Условные обозначения располагаются ниже рисунка (иногда справа) в строчку. Размеры их должны быть небольшими.

Различают следующие виды графических изображений: диаграммы, картограммы и картодиаграммы.

Диаграмма - графическое изображение статистических данных при помощи линий или геометрических фигур, а также предметов, наглядно показывающее соотношение между сравниваемыми величинами.

В зависимости от формы и способов изображения различают следующие виды диаграмм:

1. Линейные или координатные, на которых линиями изображены динамические изменения величин изучаемого явления;

2. Плоскостные, дающие сравнительное изображение при помощи геометрических фигур, имеющих два измерения (прямоугольник, круг, квадрат и т.п.);

3. Объемные (пространственные, стереограммы), на которых данные изображены геометрическими телами, имеющими три измерения (шар, куб, призма и т.д.);

4. Изобразительные (фигурные), в которых для большей наглядности материал представлен не геометрическими фигурами, а фигурами-образами, в которых отображается содержательный смысл сравниваемых объектов.

Линейная диаграмма применяется для иллюстрации частоты явления, изменяющегося во времени. Линейная диаграмма как бы символизирует непрерывность наблюдения и обычно употребляется для изображения динамики явления. На линейной диаграмме можно изображать абсолютные и средние величины, показатели интенсивности, соотношения и наглядности.

Линейная диаграмма иллюстрирует значение ряда величин, нанесенных в виде точек на систему координат и соединенных линиями (рис.1).

Рис. 1. Динамика младенческой смертности в Республике Башкортостан за 2005-2010гг. (‰).

Основной для построения линейной диаграммы является чаще всего прямоугольная система координат. На оси абсцисс (Х) в соответствующей масштабной шкале целесообразнее всего откладывать промежутки времени, причем промежуткам времени должны соответствовать равные промежутки шкалы. На оси ординат (У) в соответствующей масштабной шкале откладываются значения измеряемого признака, выраженные в соответствующих величинах (%, ‰, , , мг % и т.д.). Ни в коем случае нельзя выражать масштабные шкалы в см. При построении линейной диаграммы необходимо учитывать пропорцию в масштабе между величиной оси абсцисс “Х” и ординат “У”. Этот вопрос лучше всего разрешается на основе “принципа золотого сечения”, применяемого в архитектуре. Соотношение 5 к 8 должно рассматриваться как стандарт соотношения между осью ординат (У) и осью абсцисс (Х). При соотношении у:х как 5:8 не будет наблюдаться искажения кривой. При большом масштабе ординат и малом масштабе абсцисс кривая будет сильно сжата и, наоборот, при большом масштабе абсцисс и малом масштабе ординат кривая будет чрезмерно растянута.

Для сравнения нескольких однородных или связанных между собой явлений на одну диаграмму может быть нанесено несколько линий, которые должны различаться или окраской, или формой, (сплошная линия, пунктир) или толщиной.

Чтобы не затруднять чтения диаграммы, рекомендуется на одной диаграмме давать не более 5 - 6 линий. Масштаб для всех линий берут по возможности один, но допускается примечание и разных масштабов, например, при сравнении значительно различающихся по уровню показателей или при сравнении неоднородных величин (артериальное давление, температура тела, число дыхательных движений).

При наличии нескольких показателей в диаграмме их можно обозначить с правой стороны графика против соответствующей линии (если они пересекаются), либо привести наименование на самом графике вдоль соответствующей линии (рис.2).

Рис.2. Динамика рождаемости и общей смертности населения в Республике Башкортостан за 2005-2010гг. (‰).

Радиальная диаграмма является частным видом линейной диаграммы, построенной на полярных координатах. Радиальная диаграмма используется при необходимости изобразить динамику явления за замкнутый цикл времени (сутки, неделя, месяц, год).

При построении радиальной диаграммы в качестве оси абсцисс используется окружность, разделенная на одинаковое число частей, соответственно отрезкам времени того или иного цикла.

По технике построения радиальные диаграммы отличаются друг от друга в зависимости оттого, что взято в качестве пункта отсчета - центр круга (рис. 3) или окружность.

Рис. 3. Распределение числа умерших детей первого года жизни по месяцам в г.Н. за 2010г.

Осью ординат при этом служит радиус окружности или его продолжение. Обычно за радиус окружности принято брать среднюю величину явления анализируемого цикла времени. Количество радиусов соответствует интервалам времени изучаемого цикла: 12 радиусов - при изучении явления по месяцам года, 7 радиусов - при изучении явления по дням недели, 24 радиуса - при изучении явления по часам суток. На каждом радиусе делается пометка, соответствующая интервалу времени, например, среднемесячный уровень заболеваемости детей за год будет соответствовать радиусу окружности. Все помесячные показатели заболеваемости, превышающие средний показатель, будет откладываться в соответствующем масштабе на продолжениях радиуса за пределами окружности, а показатели меньше среднемесячного будут соответствовать точкам на радиусах внутри окружности. Полученные точки соединяют прямыми линиями, в результате получается неправильной формы многоугольник. Маркировка радиусов производится так же, как в часовом циферблате по часовой стрелке (I - январь, понедельник, 0I час времени и т.п.).

Плоскостные диаграммы строятся по принципу сравнения площадей тех или иных геометрических фигур, соответствующих по своим размерам сравниваемым величинам признаков.

Наибольшее применение для плоскостных диаграмм имеет прямоугольник и круг.

Плоскостные диаграммы делятся на следующие ряды: столбиковые, пирамидальные, внутристолбиковые, секторные.

Столбиковые диаграммы представляют собой график, в котором различные величины представлены расположенными в высоту “столбиками” одинаковой ширины и разной высоты (рис. 4).

Рис. 4. Динамика первичной онкологической заболеваемости населения Республики Башкортостан за 2005-2010гг. (на 100000 человек).

Столбиковые диаграммы применяются для изображения следующих статистических показателей: абсолютных и средних величин, показателей интенсивных наглядности и соотношения.

Построение столбиковой диаграммы требует только одной масштабной шкалы, которая определяет высоту каждого столбика. Столбики должны быть даны на некотором, одинаковым для всех расстоянии друг от друга.

На масштабной шкале записываются лишь круглые или округленные значения. Против этих значений проводится пунктир. Тут же указывается единица измерения.

При числе столбиков до 5 - 6 длинное поле диаграммы располагается вертикально, при большем числе столбиков - горизонтально.

При выборе масштаба надо рассчитать так, чтобы максимальное число разместилось на графике. Если же оно резко отличается от остальных (разнопорядковые величины), то тогда целесообразно вместо того, чтобы дать мелкий масштаб, сделать разрыв масштабной шкалы с соответствующим разрывом столбиков и изменением масштабов на шкале (рис. 5).

2008 2009 2010 годы

Рис. 5. Динамика уровня инфекционной заболеваемости населения г. Н. за 2008-2010 гг. (на 10000 населения).

Ленточная диаграмма отличается от столбиковых тем, что прямоугольники, изображающие числа, располагаются не по вертикали, а по горизонтали. На ленточных диаграммах изображаются те же виды величин, что и на столбиковых.

Рис. 6. Уровень общей заболеваемости по обращаемости среди основных возрастных групп населения Республики Башкортостан за 2010г. (на 100000 населения).

Изображение в виде лент, (полос - вот почему такой вид диаграмм иногда называют полосовыми) иногда удобнее, чем в виде столбиков, так как можно каждый прямоугольник снабдить соответствующей горизонтальной надписью (рис. 6).

Внутристолбиковая диаграмма предназначена для изображения структуры явления, т.е. экстенсивных показателей. Берется прямоугольник произвольной ширины и высоты, вся площадь которого принимается равной 100 % (рис. 7).

Рис. 7. Структура инфекционных заболеваний в районе К. по нозологическим формам за 2010 г.

Затем, начиная с основания прямоугольника, откладываются элементы данной структуры, выраженные в процентах, причем сначала откладываются элементы структуры, имеющие наибольший удельный вес. Справа от рисунка или снизу от него даются условные обозначения элементов структуры, которые изображаются на столбике с помощью различной штриховки или окрашивания.

Если структура явления представлена за ряд лет, то она будет изображаться несколькими столбиками, которые ставятся рядом (рис. 8). Один и тот же элемент структуры за разные годы желательно окрашивать в один и то же цвет или штриховку. Столбики могут размещаться и в горизонтальном направлении.

Рис. 8. Структура инфекционных заболеваний в районе К. по нозологическим формам за 2007-2010 гг.

Секторная диаграмма является наиболее распространенным графическим изображением распределения явления, для характеристики удельных весов отдельных частей целого, для выявления структуры сдвигов, т.е. для изображения экстенсивных показателей. Секторная диаграмма строится следующим образом. Сначала вычеркивается основной круг, площадь которого принимается равной ста процентов. Внутри его вычеркивается маленький круг, в которой вписывается итоговая цифра - 100%. Далее проценты структуры переводятся в градусы из расчета, 1 % равен 3,6°. Затем устанавливается исходная точка, лежащая на “12 часах” по окружности. Начиная от этой точки по часовой стрелке откладываются с помощью транспортира отрезки в градусах, соответствующие элементам структуры.

Полученные точки соединяются прямыми линиями с центром круга, и образовавшиеся сектора будут соответствовать элементам структуры. Начинать откладывать следует от большего элемента структуры к меньшим. Группа “прочие” откладывается в последнюю очередь, независимо от ее величины (рис. 9).

Рис. 9. Структура заболеваемости населения Республики Башкортостан за 2010г.

Процентные значения показателей элементов структуры писать в секторах без указания “%”.

При сравнительном изображении явлений в динамике во втором изображении, которое обычно располагается рядом справа, надо придерживаться порядка следования показателей первого изображения.

Условные обозначения элементов структуры даются под рисунком или справа от него.

Секторные диаграммы сохраняют свою выразительность при делении совокупностей на небольшое число частей - не более 4-5. Секторная диаграмма выглядит выразительнее при существенных различиях сравниваемых структур, а при небольших различиях она может быть недостаточно убедительной. В этих случаях преимущество нужно отдавать внутристолбиковым диаграммам.

Изобразительные (фигурные) диаграммы основаны на использовании фигур - образов в качестве графических статистических знаков (койки, человеческие фигурки), которые соответствуют материальному содержанию явлений. Они применяются главным образом для пропаганды значений через печать, выставки и т. п., а также в педагогическом процессе в учебных заведениях.

Изобразительные диаграммы могут эффективно использоваться для наглядного отображения простейших соотношений и факторов. Для более сложных сопоставлений и для аналитических целей пригодны рассмотренные выше диаграммы с простыми геометрическими фигурами. Изобразительные диаграммы обычно строятся исходя из округленных цифр.

В них обычно представлены очертания (контур, силуэт) отображаемых объектов, причем каждая фигура - символ обозначает определенное число этих объектов. Таким образом, расположенные в ряд эти фигуры выражают определенную численность объектов в изображаемой статистической совокупности.

Диаграмма с подробными изобразительными единицами может заинтересовать читателя, быть понятной ему с минимумом объяснительных надписей и легко запоминаться.

Диаграмма должна обеспечивать однозначность ее трактовки. Независимо от размеров диаграммы на ней должна быть отражена только одна тема. При конструировании изобразительных единиц - символов следует оперировать числом фигур или их размерами.

Картограммой называется особая геометрическая карта, на которой при помощи некоторых графических символов (штриховкой, цветом, точками и т.п.) представлены статистические данные в пространственной группировке.

Картограммы можно использовать для иллюстрации интенсивности распространения заболеваний по географическим или административным районам, обеспеченности медицинскими кадрами, специализированной помощью и т. п.

Картограммы более пригодны для изучения закономерностей территориального распределения какого-либо одного признака между различными территориями.

Следует различать картограммы фоновые и точечные. К фоновым следует отнести картограммы, в которых графически используется вся поверхность карты в границах используемой территории. К точечным следует отнести картограммы, в которых графически используется только часть поверхности карты в границах изучаемой теории.

Для построения картограмм нужна карта, в которой были бы четко обозначены только контуры границ административных территорий без прочих деталей. Лишь крупнейшие реки и крупные административные центры составляют иногда на карте для удобства ориентации в ней.

При построении картограммы существенное значение имеет группировка географического ряда. Лучше всего разбить весь статистический материал на 4 - 7 групп, при этом разбивку на группы лучше всего производить по методу равных интервалов.

После того, как осуществлена группировка, каждой группе надо придать какое-то условное графическое обозначение, которое изображается на карте.

Графические символы могут осуществляться либо путем закрашивания, либо путем штриховки.

Метод закрашивания состоит в том, что каждой группе придается определенный цвет, и, таким образом, вся картограмма получается цветной. Здесь различают два варианта.

Первый вариант - построение многоцветной картограммы, каждой группе придается краска определенного цвета, причем интенсивность цвета должна соответствовать интенсивности показателя.

Второй вариант - состоит в построении тональной градации, т.е. используется различные тона одного и того же цвета. Количество тонов должно быть 5 - 6, не более. Картограмму нужно делать таким образом, чтобы насыщенности тона соответствовало нарастание показателя.

Метод штриховки состоит в нанесении черного цвета на белый фон. Можно использовать один и тот же тип штриховки с помощью, например, косых линий. В этом случае изменение густоты будет определяться толщиной черных линий. Подобную штриховку следует назвать однотипной.

Разнотипная же штриховка будет основана на использовании косых, вертикальных и горизонтальных линий, причем подбирать их следует так, чтобы различным показателям соответствовала разная интенсивность штриховки (начинать нужно с редких косых линий и кончать “клеткой”).

Картодиаграмма представляет собой сочетание схематической географической карты с диаграммой

Это сочетание заключается в том, что фигуры, используемые в диаграмме, разбросаны по карте в соответствии с той территорией, которые они представляют. Диаграммные фигуры картограммы статистически характеризируют данную территорию по одному или нескольким признакам.