درگاه پرداخت اختصاصی پی‌ پینگ
نمودار آبشاری چیست و بیشترین کاربرد های آن در چه مواردی است؟

نمودار آبشاری چیست؟

تیم محتوایی پی‌پینگ در علم داده ها ۱۴۰۰/۰۷/۲۵

در ادامه سلسله مطالب مربوط به آشنایی با انواع نمودارها در این مقاله به نمودار آبشاری و بررسی آن می پردازیم. برای آشنایی با سایر نمودارها می‌توانید هشتگ مربوطه را در این کانال دنبال نمایید.

نمودار آبشاری از جمله نمودارهایی است که کمتر به آن پرداخته می‌شود و بسیاری با آن آشنا نیستند. یکی از دلایل این عدم آشنایی این است که این نمودار در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می گیرد – به طور مشخص در نشان دادن اجزای مثبت و منفی تغییرات – و در صنایع خاص و ویژه ای روی اطلاعات مربوط به آن تکیه می شود. بنابراین باید گفت که خارج از این قبیل کاربردها، کمتر ممکن است به این نمودار برخورد کنیم. در این مقاله به بررسی نمودارهای آبشاری، ماهیت آن، جایگاه استفاده از این نمودارها، نحوه خوانش این نمودارها و روش‌های پرهیز از اشتباهات متداول در ایجاد این نمودارها می پردازیم.

نمودار آبشاری چیست؟

نمودار آبشاری نوع خاصی از نمودار میله ای است که در‌واقع داستان مربوط به میانگین تغییرات در مقدار بین دو نقطه را بیان می کند. به جای اینکه تنها مقدار اولیه در یک ستون و مقدار نهایی در ستون دوم نشان داده شود، در نمودار آبشاری تمامی اجزای منحصر به فرد مؤثر بر تغییرات میانگین از هم تفکیک شده‌اند و به صورت مجزا تصویرسازی می شوند. مثال زیر این امر را بهتر نشان می دهد.

مثال نمودار آبشاری

نمودار آبشاری نام خود را از فرم و شکل خود می گیرد. معمولاً اولین میله در این نمودار از پایه صفر شروع می‌شود و نشان دهنده کمیت اولیه سنجه مورد بحث است. بعد یک سری ستون کوتاه‌تر وجود دارد که به صورت شناور در فضای نمودار وجود دارند (و اغلب تا یک پیک معین بالا می‌روند و بعد به سمت خط پایه پایین می‌روند) و در نهایت به ستون نهایی می‌رود که نشان دهنده کمیت نهایی معیار انتخاب شده است و (مانند ستون اول) از خط صفر محور x شروع می شود.

نمودار آبشاری راه مناسبی برای نشان دادن پیچیدگی هایی است که گاهی در اعداد تجمیعی پنهان شده اند. اگر در بخش منابع انسانی مشغول به کار باشیم و ببینیم که در یک سال گذشته در ماه ژانویه ۲۰ نفر در دپارتمان شما فعال بوده اند و در ژانویه امسال هنوز ۲۰ نفر در این دپارتمان مشغول هستند، لزوماً به این معنا نیست که هیچ اتفاق جالب توجهی در این دپارتمان اتفاق نیفتاده است.

اما اگر بتوانیم به صورت تصویری هر جزء از تغییرات را در سطح کارکنان در بازه این یک سال نشان دهیم، می‌توان نشان داد که در‌واقع در یک سال گذشته ۱۵ نفر این دپارتمان را ترک کرده‌اند و برای ایجاد این توازن می بایست ۱۰ نفر نیروی جدید استخدام کنیم و ۵ نفر را هم از واحد دیگری به این دپارتمان بیاوریم. در مقایسه با نمودار میله ای یا خطی، نمودار آبشاری داستان پیچیده‌تر (و احتمالاً هشدار دهنده تری) را بازگو می کند.

نمودار آبشاری چطور کار می کند؟

یکی از چند قانون طلایی تصویرسازی آن است که نمودارهای میله ای باید خط پایه شان روی صفر باشد. این مساله در مورد نمودار آبشاری هم صدق می‌کند اما این مساله تنها در مورد اولین ستون به عنوان مقدار اولیه و آخرین ستون به عنوان مقدار نهایی است (یا به عبارت دیگر مقادیر «قبل» و «بعد»). خط پایه ستون اجزای بین این مقادیر کلی هر کدام متفاوت است و بستگی به ماهیت مجموع مقادیر دارد. به عبارت دیگر برای اجزای میانه نمودار آبشاری، انتهای ستون قبلی پایه ستون بعدی است. بنابراین ظاهر نمودار شبیه به پلکانی است که بالا و پایین می‌رود و دو یا چند ستون را به هم متصل می کند.

مفهوم ساده است اما از آنجا که ما به دیدن ستون‌های شناور در فضا عادت نداریم مخاطب گاه ممکن است در تفسیر نمودار آبشاری در نگاه اول دچار چالش شود. یک فاکتور که بر پیچیدگی موضوع اضافه می‌کند این موضوع است که گاهی خط پایه این اجزای میای در بالای میله ها قرار می‌گیرد (در شرایطی که اجزا نشان دهنده مقادیر منفی باشند) و  گاهی (برای مقادیر مثبت) در پایین نمودار قرار می گیرند.

در نمونه‌های پیچیده‌تر، نمودارهای آبشاری می‌توانند در بر گیرنده چند بازه زمانی مختلف باشند. نمودار آبشاری که نشان دهنده تغییرات در فضل های مختلف سال است می‌تواند بیش از دو ستون را در بر گیرد: یک ستون نشان دهنده مجموع فصل اول و بعد یک ستون دیگر برای هر یک از فصل های دیگر. بین این دو ستون ما چند ناحیه مجزا از ستون‌های اجزا داریم که نشان دهنده سود و زیان مابین این دو بازه است. به جای نمودار آبشاری حالا با یک سری از قوس ها روبرو هستیم (به شرطی که ابتدا سود و بعد زیان ها را مرتب سازی کنیم) و یا ممکن است با خطوط نمایی روبرو شویم (در شرایطی که زیان ها پیش از سود ها نشان داده شوند) و یا گاهی نمودار حالت زیگزاگی به خود می‌گیرد (و این در شرایطی است که اجزا را بدون ترتیب خاصی قرار دهیم).

نمونه پیچیده

روش‌های مختلفی برای شفاف سازی بیشتر نمودارهای آبشاری وجود دارد. برخی ترجیح می‌دهند تا ستون‌ها را به نحوی طراحی کنند که افزایش مقادیر با رنگی متفاوت از ستون‌های نشان دهنده کاهش مشخص شود. برخی دیگر ترجیح می‌دهند تا با خطوط افقی لبه ستون‌ها را به هم متصل کند تا چشم شما بتواند روی این خط نمودار را دنبال شود و الگوی پله ای نمودار به سادگی بیشتری اجزا را دنبال کند.

کاربرد نمودارهای آبشاری بیشتر در کجا است؟

نمودار آبشاری اغلب در منابع انسانی برای نشان دادن رشد و نزول میزان استخدام ها به کار می رود. هم چنین بیشتر در صنایع مالی برای نشان دادن میزان اعتبار و بدهی، سود و زیان در یک بازه زمانی واحد، یا در صنایعی که ثبت حساب‌های فعال یا عواید این حساب‌ها برای کسب و کار مربوطه حیاتی است مورد استفاده قرار می گیرد.

آیا گونه های غیرمعمول هم در نمودارهای آبشاری وجود دارد؟

معمول ترین نوع نمودارهای آبشاری با چند مجموع هستند که در نمونه‌های قبلی به آن‌ها اشاره کردیم. این نمونه‌ها فرم ظاهری را از یک حالت آبشاری واحد به چند قوس مختلف تغییر داده و به صورت تکنیکال یک نمودار واحد به شمار می‌رود اما دیگر به طور کامل یادآور نام نمودار آبشاری نیست. در عین حال نمودارهایی هستند که از افکت های تصویری مشابه استفاده می‌کنند و در آن هر جزء بر روی محور x نمودار میله ای علامت گذاری شده و به جای مجموع انباشته، تغییر میانگین را نشان می‌دهد. گاهی این روش در نمودارهای اصلاح شده پارتو به کار می‌رود که یک مثال از آن را در فرم زیر مشاهده می کنیم:

نمودار آبشاری پارتو

نمودارهای پارتو معمول بیشتر به فرم ترکیبی طراحی می‌شود، به صورتی که نمودار میله ای مقدار مطلق هر دسته را نشان دهد و به صورت نزولی مرتب سازی شود، و در کنار آن یک نمودار خطی هم وجود دارد که نشان دهنده درصد تجمیعی مجموع کل در دسته های فعلی و کلی خواهد بود.

مثالی از نمودار پارتو

نمودارهای پارتو تنها شامل مقادیر مثبت هستند و دسته هایی را نشان می‌دهند که مجموع آن‌ها به ۱۰۰ درصد می‌رسد و این دسته ها را در راستای محور x به صورت نزولی مقادیر مرتب می کنند. هدف از این نمودارها نشان دادن این است که حداقل تعداد دسته بندی های لازم چه میزان باشد تا به ۸۰ درصد از مقدار کل برسد (اصل پارتو که به عنوان قانون ۸۰/۲۰ شناخته می‌شود بر این انگاره استوار است که ۸۰ درصد از نتایج کل در سیستم را می‌توان به ۲۰ درصد از علل نسبت داد).

نمودارهای موجودی که نشان دهنده مقادیر شروع، بالا، پایین و پایان یک شاخص معین هستند نیز تا حدودی مرتبط با این مفهوم هستند اما در‌واقع در دسته نمودارهای آبشاری قرار نمی گیرند. اگرچه اغلب این نمودارها نشان دهنده اجزای ستونی شناور در فضا هستند اما مشابهت های بیشتری با نمودارهای box-and-whisker دارند.

ضعف‌ های نمودارهای آبشاری کدامند؟

نمودارهای آبشاری بنا به ماهیت خود از افراد می‌خواهند تا طول شاخص های شناور در فضا را با هم مقایسه کنند. اگر طول خطوط یک خط پایه واحد داشته باشند به خوبی می‌توانیم آن‌ها را با هم مقایسه کنیم اما در نمودار آبشاری تنها برخی از این ستون‌ها یک خط پایه مشترک با هم دارد. بنابراین مقایسه ابعاد دقیق رشد یا انقباض بین دو زیر مجموعه با هم دشوارتر است. در مواردی که برخی زیر مقدارها اهمیت ویژه دارند توصیه می‌شود تا حتماً این اجزا برچسب گذاری شوند.

هم چنین یکی از چالش ها در این زمینه آن است که برخی ستون‌ها در این نمودارها باید از بالا به پایین خوانده شود و برخی دیگر هم از پایین به بالا خوانده می‌شوند و این بستگی به وضعیت نمودار و بیان مفاهیم سود و زیان آن دارد. بنابراین اگر نمودار سود و نمودار زیان را از هم تفکیک نموده و هر کدام را جداگانه نشان دهیم خوانش نمودار برای ما ساده‌تر خواهد شد.

آخرین چالش مربوط به نمودارهای آبشاری، چالش در طراحی آن است و این مساله زمانی بارز می‌شود که بخواهیم مقادیر کوچک و بزرگ را در کنار هم نشان دهیم. تمایل به کوتاه کردن محور عمودی مساله ای است که در اینجا مشکل ساز خواهد شد. در بسیاری از ستون‌های نمودار آبشاری ممکن است مقادیر عددی بزرگی نمایش داده شوند اما در ستون اجزا که گاهی با مقادیر هفتگی و ماهانه سر و کار داریم و تغییرات در آن اندک است نمایش این اختلاف بین مقادیر بزرگ و کوچک در کنار هم کمی دشوار خواهد شد. مثلاً در مثالی که در خصوص منابع انسانی زده شد وقتی تغییرات در منابع انسانی در حدود ۲۰ پرسنل باشد و تعداد کل پرسنل ۲۰۰۰ نفر هستند نمایش این دو ستون در کنار یکدیگر باعث می‌شود تا درک تغییرات در نمودار آبشاری دشوار تر خواهد بود.

منبع:

https://www.storytellingwithdata.com/blog/2020/11/16/what-is-a-waterfall

مطالب پیشنهادی


ارسال نظر

نام
نام خود را وارد کنید
ایمیل
ایمیل خود را وارد کنید