Che cos'è un grafico ad albero?

Un grafico ad albero, o mappa ad albero, viene creato utilizzando una tecnica di visualizzazione dei dati che risalta i dati gerarchici sotto forma di rettangoli annidati. La struttura ad albero utilizza rettangoli di dimensioni decrescenti, da qui il nome di "nesting", annidamento. I dati in un grafico ad albero sono organizzati utilizzando dei rettangoli. I colori della trama e le dimensioni dei rettangoli sono calcolati in base alle variabili delle quantità.

Ogni rettangolo rappresenta due valori numerici. Ecco perché è possibile restringere i dati a un numero illimitato di livelli. Quindi, un grafico ad albero è un'ottima tecnica per distinguere facilmente i valori dei dati.

I grafici ad albero hanno il grande vantaggio di identificare le relazioni e i modelli tra due elementi rappresentati in una struttura di dati gerarchica. Fornisce una visualizzazione lineare e di rapida lettura delle voci dei dati, consentendo di comprendere più facilmente i dati complessi.

Perché usare i grafici ad albero?

Il vantaggio più importante di un grafico ad albero è che si possono leggere facilmente i rami e i sottorami del grafico a colpo d'occhio. Quando i dati vengono presentati in un formato ad albero, un'enorme quantità di informazioni viene organizzata in modo compatto e visivamente attraente. In questo modo è più facile fare confronti e scomporre modelli complessi.

Ad esempio, una persona intende rappresentare la situazione sanitaria rispetto ai dati della popolazione generati da una regione per un periodo di un anno. Ci sono due componenti di un grafico ad albero che possono essere utilizzati per rappresentare questi dati. Quindi, la dimensione del rettangolo sarà una rappresentazione della popolazione. Allo stesso tempo, il colore di ogni rettangolo rappresenterà lo stato di salute. Ogni rettangolo mostrerà due variabili quantitative. Le dimensioni e i colori dei rettangoli ci permettono di fare deduzioni a colpo d'occhio.

I grafici ad albero sono estremamente utili quando deve visualizzare diverse categorie e sottocategorie di dati. Leggendo un grafico ad albero, può identificare facilmente la relazione tra le due variabili, così come le relazioni parte-intero. I grafici ad albero possono contenere pochi livelli, oppure possono rappresentare i dati in decine di livelli. In questo modo, il creatore può includere centinaia di sottocategorie.

Gli attributi dei dati sono in genere valori numerici che facilitano la creazione di strutture gerarchiche adeguate, come le strutture delle directory dei file, le gerarchie organizzative e altri dati categoriali.

Storia dei grafici ad albero

L'idea dei grafici ad albero, o mappe ad albero, sono stati inventati dal professor Ben Shneiderman dell'Università del Maryland all'inizio del 1990. Ben Shneiderman ha inventato questo grafico perché voleva affrontare la grande sfida di identificare e rappresentare dati gerarchici di grandi dimensioni in una forma efficiente, facile da leggere e comprensibile. Ben Shneiderman ha visualizzato una directory di file su un computer e, con l'aiuto dei grafici ad albero, è riuscito a farlo senza occupare troppo spazio sullo schermo. Per questo motivo, il design iniziale dei grafici ad albero è stato inventato per migliorare l'utilizzo dello spazio e renderlo adatto alla visualizzazione delle strutture di directory, al fine di vedere quanto ogni punto di dati sta occupando spazio.

Quali sono i diversi componenti dei grafici ad albero?

I tre componenti seguenti definiscono un grafico ad albero.

Rettangoli

I dati in un grafico ad albero sono rappresentati da rettangoli. I rettangoli sono i blocchi fondamentali, noti anche come "nodi" o "rami". Ogni rettangolo di un grafico ad albero può rappresentare due valori numerici. Sono dimensionati e posizionati in base ai loro attributi. In genere, la dimensione di un rettangolo rappresenta il valore quantitativo che corrisponde all'elemento dati. Più grande è la dimensione del rettangolo, più grande è il valore. Questo permette agli utenti di leggere rapidamente i dati e di identificare i modelli e le disparità all'interno del grafico. I set di dati annidati all'interno dei rettangoli sono noti come "foglie".

Gerarchia

I dati rappresentati in un grafico ad albero possono essere multistrato. Questi grafici organizzano i dati in una struttura gerarchica, rappresentata in rettangoli annidati. Gli elementi dei dati, invece, sono categorizzati in gruppi e sottogruppi. In questo modo, gli "elementi genitori" vengono classificati insieme ai loro "elementi figli". Questa tecnica di annidamento aiuta a identificare la relazione tra le diverse categorie e sottocategorie all'interno dei dati del grafico ad albero.

Mappatura dei colori e dimensioni del rettangolo

Le dimensioni e i colori della trama sono identificati e calcolati in base alle variabili quantitative dei rispettivi rettangoli. La mappatura dei colori è una tecnica efficace per aggiungere informazioni ai grafici ad albero. Inoltre, quando assegniamo una quantità a una categoria nel grafico ad albero, la dimensione o l'area del rettangolo è direttamente proporzionale a quella quantità. L'area degli "elementi genitori" è uguale alla somma delle sue sottocategorie. I colori vengono assegnati in base ai "dati categorici" utilizzati per rappresentare un altro valore quantitativo. I colori offrono una visione intima dell'uso delle variazioni e della distribuzione degli elementi dei dati.

I rettangoli di un grafico ad albero sono disposti in base alle loro dimensioni. Il formato standard del grafico ad albero prevede che i rettangoli abbiano dimensioni diverse a partire dall'angolo superiore sinistro del grafico, per poi scorrere verso l'angolo inferiore destro. Ecco perché l'angolo in alto a sinistra ha il rettangolo più grande e l'angolo in basso a destra ha il rettangolo più piccolo nel grafico. I grafici ad albero consentono agli utenti di distinguere facilmente tra le diverse categorie e di interpretare diversi valori di dati in modo poco ingombrante, efficiente e di facile lettura.

Vantaggi dell'uso dei grafici ad albero

Ci sono diversi vantaggi dei grafici ad albero.

Confronto e relazione tra due categorie

I grafici ad albero hanno la capacità di discernere le relazioni tra i due elementi della struttura gerarchica dei dati. La dimensione dei rettangoli rifletterà le proporzioni tra le diverse categorie e consentirà un facile confronto tra i valori dei dati. I sottoelementi o le sottostrutture rappresentano questo confronto.

Utilizzo efficiente dello spazio

Quando si devono rappresentare migliaia di punti di dati in uno spazio limitato, i grafici ad albero sono efficienti per sfruttare al meglio lo spazio disponibile. La capacità di eseguire il drill-down quanto necessario e di riempire l'area del grafico per una rappresentazione visiva ottimale di grandi insiemi di dati è ciò che rende i grafici ad albero così facili da leggere.

Rappresentazione gerarchica

I grafici ad albero sono eccellenti per illustrare le strutture di dati gerarchici. Consentono agli utenti di capire come le categorie più grandi possano suddividersi in sottocategorie più piccole. Visualizza più elementi contemporaneamente, compresi i rapporti "parte-intero" nella rappresentazione dei dati.

Utilizzare i colori e le dimensioni per visualizzare i dati

I modelli di rettangoli annidati possono facilitare l'identificazione di tendenze, anomalie e cluster all'interno della disposizione del grafico ad albero. Inoltre, le dimensioni e i colori vengono utilizzati per rappresentare gli attributi dei dati. La codifica dei colori in un grafico ad albero ha molti vantaggi. Si possono abbinare le categorie e le sottocategorie degli elementi in base al loro colore alle categorie di appartenenza. Questa combinazione di disposizione dei rettangoli e codifica dei colori aiuta enormemente nell'esplorazione dei dati.

Limitazioni dei grafici ad albero

Come ogni altro tipo di grafico, i grafici ad albero presentano delle limitazioni e devono essere presi in considerazione altri tipi di opzioni:

Tutti i valori devono essere positivi

I valori delle variabili quantitative in un grafico ad albero devono essere positivi. I valori negativi non possono rappresentare la dimensione del rettangolo. Inoltre, i grafici ad albero non potranno accogliere le serie di dati di diversa grandezza.

La lettura può essere difficile rispetto ai grafici di dati lineari

I punti dati in un grafico ad albero sono rappresentati sotto forma di rettangoli. Ciò significa che questa tecnica di smistamento può occupare spazio. La leggibilità di un grafico ad albero può essere un po' difficile rispetto ai punti di dati lineari, poiché è ampio e grande e ha vincoli spaziali.

I grafici ad albero sono difficili da generare

I grafici ad albero necessitano di programmi specializzati per essere generati e, anche in questo caso, richiedono uno sforzo maggiore per essere generati e organizzati rispetto ad altri grafici di dati. Inoltre, i grafici ad albero sono anche piuttosto grandi, il che rende difficile la loro stampa.

Mancata visualizzazione dei livelli gerarchici in modo appropriato

Anche se i grafici ad albero sono visivamente efficaci e possono rappresentare i dati in modo efficace quando altre forme di grafici non sono idonee, hanno alcune limitazioni. A volte, questi grafici non sono in grado di visualizzare il livello gerarchico con la stessa efficienza di altri, come un grafico ad albero.

Quali sono i casi d'uso ideali e comuni di un grafico ad albero?

I grafici ad albero possono offrire diversi vantaggi quando vengono utilizzati nelle situazioni in cui sono ideali. I diversi domini e aree in cui può utilizzare i grafici ad albero sono:

Quando è necessario studiare i dati rispetto a due valori quantitativi

I rettangoli, o nodi, in un grafico ad albero, ci permettono di mostrare due valori quantitativi. Le dimensioni dei rettangoli e dei colori rappresentano due valori diversi nel set di dati, come la popolazione e lo stato di salute delle persone che vivono in una regione specifica.

Quando ha una grande quantità di dati e uno spazio limitato

Con un grafico ad albero, può tracciare migliaia di punti di dati in uno spazio limitato, mentre altri grafici di dati offrono limitazioni dovute a vincoli di spazio. Tuttavia, i grafici ad albero non sono lineari, il che significa che possono essere difficili da leggere e comprendere rispetto a un grafico lineare o circolare.

Deve organizzare i dati a diversi livelli

Le dimensioni e i colori dei nodi all'interno di un grafico ad albero sono assegnati in base ai valori numerici di ciascun rettangolo. Per questo motivo è più facile organizzare una storia dettagliata dei dati su più livelli e identificare le tendenze e i modelli tra le diverse categorie di note tracciate sul grafico.

Esempi di grafici ad albero

I grafici ad albero possono essere utilizzati per diversi tipi di presentazione, settori e aree di studio. Di seguito sono riportati alcuni esempi di grafici ad albero:

• Per l'analisi aziendale: i grafici ad albero possono aiutare le aziende a confrontare i numeri di vendita di diversi modelli e marchi. Tali aziende utilizzeranno grafici ad albero per visualizzare la struttura organizzativa, le ripartizioni dei ricavi, le segmentazioni del mercato e altri fattori in un determinato periodo di tempo.
• Sistemi di file: le mappe ad albero possono identificare l'allocazione dello spazio di archiviazione nei file system. Questi grafici consentono inoltre agli utenti di identificare i set di dati di grandi dimensioni, come i file o le cartelle che possono occupare uno spazio eccessivo, attraverso le tendenze e i modelli nel grafico dei dati.
• Inventario delle diverse tendenze all'interno di una popolazione: i grafici ad albero possono rappresentare i tassi di alfabetizzazione o le densità di popolazione in determinate aree geografiche in un determinato periodo di tempo.
• Gestione del portafoglio: i grafici ad albero sono anche uno strumento utile per gli investitori, al fine di analizzare le allocazioni di portafoglio e valutare come i loro investimenti sono distribuiti tra le categorie di risorse e i settori.
• Scienze sociali: i ricercatori e gli scienziati possono utilizzare i grafici ad albero per fare riferimento alle informazioni demografiche, all'inventario degli animali, ecc. Questo grafico di dati può aiutare a facilitare l'esplorazione delle tendenze della popolazione e di altri fattori correlati tra queste distribuzioni.

Come creare grafici ad albero

Il grafico ad albero è composto dalle seguenti tre sezioni:

1. L'area del lotto
2. Il titolo del grafico
3. La leggenda

L'area di tracciamento è il corpo del grafici ad albero. La rappresentazione visiva dei dati dipende dai rettangoli colorati con le tonalità della categoria di livello più alto. Altre varianti di colore vengono utilizzate nella progettazione di mappe di alberi per elevare la rappresentazione visiva.

Il titolo del grafico è essenziale per dare un nome descrittivo ma chiaro al grafico dei dati. In questo modo, gli utenti possono comprendere la valutazione.

La legenda distingue le diverse serie di dati in un grafico ad albero. In genere è rappresentato da una scala di colori scorrevole, dove ogni colore rappresenta le categorie o i rami di livello più alto.

Ecco come può creare un grafico ad albero:

Preparazione dei dati

La preparazione dei dati è la fase più importante nella creazione di un grafico ad albero. Una pratica efficace per preparare i dati è quella di evitare il sovraffollamento del grafico per evitare il disordine visivo. Il set di dati deve essere strutturato in modo gerarchico e tutte le categorie e sottocategorie devono essere chiaramente definite.

Costruire una mappa ad albero

I passi seguenti le permetteranno di creare grafico ad albero visivamente accattivante:

1. Selezione dei dati: immettere i dati gerarchici in uno degli strumenti di visualizzazione descritti sopra. Poi, definisce e semplifica il set di dati e la struttura gerarchica, specificando gli elementi genitori e gli elementi figli nelle categorie di dati.
2. Assegna gli attributi dei dati, che sono valori numerici che determineranno il colore e la dimensione dei rettangoli nel grafico ad albero.
3. Personalizzi il suo aspetto scegliendo le etichette appropriate, le palette di colori, i suggerimenti e altri elementi che migliorano il design e la chiarezza del grafico.
4. Aggiunga eventuali funzioni interattive come il filtraggio, lo zoom e i tooltip per una migliore esperienza dell'utente.
5. Non dimentichi di aggiungere etichette chiare e concise ai suoi grafici ad albero, soprattutto quando ha a che fare con set di dati più piccoli. Può posizionare queste etichette all'interno dei rettangoli o accanto ad essi.
6. L'interattività dei suoi grafici ad albero permetterà agli utenti di esplorare i dati in modo più efficace. Può anche offrire approfondimenti e un migliore coinvolgimento.

Conclusioni

I grafici ad albero hanno creato una tecnica rivoluzionaria per presentare e interpretare i dati in modo efficiente dal punto di vista dello spazio. È ancora considerato uno strumento versatile e visivamente accattivante per tracciare e visualizzare dati gerarchici che spaziano in diversi ambiti.

Questo glossario approfondisce i componenti che costituiscono un grafico ad albero efficiente, i suoi vantaggi, le limitazioni, le migliori pratiche e le tecniche di creazione. Applicando queste conoscenze ai suoi grafici ad albero, può visualizzare dati gerarchici complessi in una rappresentazione interattiva e visivamente accattivante. Con l'evoluzione di altri strumenti di visualizzazione dei dati, il mondo dei grafici ad albero scoprirà dettagli più complessi e tecniche di rappresentazione dei dati.

Nonostante le sue limitazioni, i grafici ad albero continuano ad essere uno degli strumenti più efficaci dal punto di vista visivo per rappresentare grandi insiemi di dati e presentare tendenze e modelli che sono difficili da identificare e descrivere in altre forme di grafici.

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