Loading article…
円グラフ（または円グラフ）は、数値の割合を示すためにスライスに分割された円形の統計グラフです。円グラフでは、各スライスの弧の長さ（したがって中心角と面積）は、それが表す量に比例します。スライスされたパイに似ていることからその名前が付けられていますが、表示方法にはさまざまなバリエーションがあります。最も古い円グラフは、一般的にウィリアム・プレイフェアの1801年の統計速記に帰属します。 [ 1 ] [ 2 ]
円グラフはビジネスの世界やマスメディアで広く使われています。[ 3 ]しかし、批判も受けており、[ 4 ]多くの専門家は使用を避けることを推奨しています。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]研究によると、円グラフの異なるセクションのサイズなどの単純な比較や、異なる円グラフ間でのデータの比較はより困難であることが示されています。一部の研究では、円グラフはセクションの複雑な組み合わせ（例：「A + B 対 C + D」）の比較には適していることが示されています。[ 9 ]ほとんどの場合、円グラフの代替として一般的に推奨されるものには、棒グラフ、箱ひげ図、ドットプロットなどがあります。
最も古い円グラフは、一般的にウィリアム・プレイフェアの1801年の統計速報に由来するとされており、そこには2つの円グラフが使用されている。 [ 1 ] [ 2 ] [ 10 ]プレイフェアは、一連の円グラフを含む図解を提示した。それらのグラフの1つは、1789年以前のオスマン帝国のアジア、ヨーロッパ、アフリカにおける割合を示したものである。この発明は当初は広く使用されなかった。[ 1 ]
プレイフェアは、円グラフには追加情報を加えるために3次元目が必要だと考えた。[ 11 ]
フローレンス・ナイチンゲールは円グラフを発明したわけではないかもしれないが、それをより読みやすくするために改良し、今日に至るまで広く使われるようになった。ナイチンゲールは、扇形の幅ではなく長さを可変にすることで円グラフを再構成した。その結果、グラフは鶏のとさかに似た形になった。[ 12 ]プレイフェアの考案した円グラフが不明瞭で実用的ではなかったため、後に彼女が考案したと推測されるようになった。[ 13 ]ナイチンゲールの極座標面積図、[ 14 ] : 107または時折ナイチンゲールのバラ図と呼ばれる、現代の円形ヒストグラムに相当する図は、彼女が管理していた軍の野戦病院における患者の死亡の季節的要因を示すために、英国陸軍の健康、効率、および病院管理に影響を与える事項に関する覚書に掲載され、1858 年にヴィクトリア女王に送られた。歴史家のヒュー・スモールによれば、「彼女は変化の必要性を人々に納得させるために [円グラフ] を使用した最初の人物だったかもしれない」。[ 12 ]
フランスの技師シャルル・ジョゼフ・ミナールも1858年に円グラフを使用した。彼が1858年に作成した地図では、フランス各地からパリの食用に送られた牛の数を円グラフで表していた。
3D 円グラフ、または透視円グラフは、グラフに3D の外観を与えるために使用されます。美的理由からよく使用されますが、3 次元はデータの読み取りを改善するものではありません。それどころか、 3 次元に関連する透視の歪み効果のために、これらのグラフは解釈が困難になります。関心のあるデータを表示するために使用されない余分な次元の使用は、円グラフだけでなく、一般的なグラフでは推奨されません。[ 7 ] [ 15 ]
ドーナツチャート（donut とも綴られる）は、円グラフの一種で、中央が空白になっており、データ全体に関する追加情報を含めることができます。[ 16 ] [ 17 ]ドーナツチャートは、比率を示すことを目的としている点で円グラフに似ています。このタイプの円形グラフは、複数の統計を同時にサポートでき、標準的な円グラフよりも優れたデータ強度比を提供します。[ 17 ]中央に情報を含める必要はありません。
円グラフの残りの部分から1つ以上のセクターが分離されたグラフは、分割円グラフと呼ばれます。この効果は、特定のセクターを強調表示したり、グラフ内の小さな部分（割合が小さい部分）を強調表示するために使用されます。
極座標面積図は、通常の円グラフに似ていますが、扇形の角度が等しく、円の中心からどれだけ広がっているかが異なります。これは、周期的な現象（例えば、月ごとの死亡者数）をプロットするために使用されます。たとえば、1年間の各月の死亡者数をプロットする場合、12個の扇形（1か月につき1つ）があり、それぞれ30度の同じ角度になります。各扇形の半径は、その月の死亡率の平方根に比例するため、扇形の面積は、その月の死亡率を表します。各月の死亡率を死因別に細分化すれば、フローレンス・ナイチンゲールが考案したことで有名な極座標面積図のように、1つの図で複数の比較を行うことができます。
極座標図の最初の使用例は、アンドレ＝ミシェル・ゲリーによるもので、彼はそれをcourbes circulaires (円形曲線) と呼び、1829 年の論文で、年間を通じた風向の季節的および日々の変化と、1 日の時間ごとの出生と死亡を示した。[ 18 ]レオン・ラランヌは後に、1843 年に、方位の周りの風向の頻度を示すために極座標図を使用した。風配図は今でも気象学者によって使用されている。ナイチンゲールは 1858 年に風配図を発表した。この種の図には「coxcomb」という名前が関連付けられるようになったが、ナイチンゲールは元々、この特定の種類の図ではなく、この図が最初に掲載された出版物、つまり注目を集める図表の本を指すためにこの用語を使用した。[ 19 ]
リングチャート（サンバーストチャートまたはマルチレベルパイチャートとも呼ばれる）は、同心円で表された階層データを視覚化するために使用されます。[ 20 ]中央の円はルートノードを表し、階層は中心から外側に向かって伸びています。内側の円のセグメントは、親セグメントの角度範囲内にある外側の円のセグメントと階層的な関係を持っています。[ 21 ]
極座標面積図の変形として、ドロール・フェイテルソンが考案したスパイチャートがある。[ 22 ] このデザインでは、通常の円グラフに修正された極座標面積図を重ね合わせることで、関連する2つのデータセットを比較できるようにする。基本となる円グラフは、異なるスライスサイズで、最初のデータセットを通常の方法で表す。2番目のデータセットは、重ね合わせた極座標面積図で表され、基本となる円グラフと同じ角度を使用し、半径をデータに合わせて調整する。たとえば、基本となる円グラフは人口における年齢と性別の分布を示し、その上に道路事故の犠牲者におけるそれらの分布を重ね合わせることができる。事故に巻き込まれやすい年齢と性別のグループは、元の円グラフの範囲を超えて広がるスライスとして際立つ。
正方形チャート（ワッフルチャートとも呼ばれる）は、円の代わりに正方形を使ってパーセンテージを表す円グラフの一種です。基本的な円形の円グラフと同様に、正方形の円グラフは、合計100%から各パーセンテージを取り出します。多くの場合、10×10のグリッドで、各セルが1%を表します。名前とは裏腹に、正方形の代わりに円、ピクトグラム（人物など）、その他の形状を使用することもできます。正方形チャートの大きな利点の1つは、従来の円グラフでは見えにくい小さなパーセンテージを簡単に表現できることです。[ 23 ]
以下のグラフ例は、2004年の欧州議会選挙の暫定結果に基づいています。表には、各政党グループに割り当てられた議席数と、それぞれのグループが全体の議席数に占める割合が示されています。最後の列の値、つまり各セクターの中心角は、その割合を360度で割ることによって求められます。
各中心角の大きさは、対応する数量（ここでは議席数）の大きさに比例します。中心角の合計は360°でなければならないため、全体のQの割合である数量の中心角は360Q度になります。この例では、最大のグループ（欧州人民党（EPP））の中心角は135.7°です。これは、0.377に360を掛け、小数点以下第1位まで四捨五入すると135.7になるからです。
円グラフの欠点は、視覚的な符号化（「スライス」）とそれが表すデータ（通常はパーセンテージ）を分離せずに、少数の値しか表示できないことです。スライスが小さすぎると、円グラフは読者が理解できるように色、テクスチャ、または矢印に頼らなければなりません。このため、大量のデータには適していません。また、円グラフは、別個の凡例を必要とせず、平均値や目標値などの他の値を同時に表示できる、より柔軟な棒グラフと比較して、ページ上でより多くのスペースを占有します。[ 7 ]
統計学者は一般的に円グラフを情報の表示方法として不適切だと考えており、科学文献ではあまり見られません。その理由の一つは、長さではなく面積を使用したり、異なる項目を異なる形状で表示したりすると、グラフ内の項目のサイズを比較するのが難しくなるためです。[ 24 ]
さらに、 AT&Tベル研究所で行われた研究では、角度による比較は長さによる比較よりも精度が低いことが示されました。ほとんどの被験者は円グラフのスライスを大きさ順に並べるのに苦労しますが、同等の棒グラフを使用すると比較がはるかに簡単になります。[ 25 ]同様に、データセット間の比較は棒グラフを使用すると簡単になります。ただし、目的が特定のカテゴリ（円のスライス）を合計（円全体）と単一のグラフで比較し、その倍率が25パーセントまたは50パーセントに近い場合は、円グラフの方が棒グラフよりも効果的な場合が多くあります。[ 26 ] [ 9 ]
複数のセクションを持つ円グラフでは、複数の値が同じまたは類似の色で表現される場合があり、解釈が難しくなることがあります。
欧州ビジュアライゼーション会議で発表されたいくつかの研究では、いくつかの円グラフ形式の相対的な精度が分析され、[ 27 ] [ 28 ] [ 23 ]円グラフとドーナツグラフは読み取り時に同様のエラーレベルを生じ、正方形の円グラフが最も正確な読み取りを提供するという結論に達した。[ 29 ]