Was ist ein Spline-Diagramm?
Ein Spline-Diagramm ist ein Liniendiagramm, das Kurven anstelle von geraden Linien verwendet. Es wurde entwickelt, um Trends bei Daten über einen bestimmten Zeitraum hinweg hervorzuheben — jedoch reibungsloser und inkrementeller als ein Liniendiagramm. Spline-Diagramme sind eine übersichtliche, einfache Möglichkeit, eine oder mehrere zeitabhängige Variablen grafisch darzustellen.
In der Mathematik ist ein Spline eine Kurve, die aus zwei oder mehr Polynomkurven besteht, die miteinander verbunden sind. Die Kurven sind nach einem Spline benannt, der im Schiffsbau verwendet wird. Dabei handelt es sich um einen gekrümmten Holzstreifen, der in eine Naht geklebt wird, häufig zur Reparatur einer rissigen Planke. I. J. Schoenberg entdeckte und benannte mathematische Splines in den 1940er Jahren.
Splines werden heute auf vielfältige Weise verwendet, insbesondere für CAD-Systeme (Computer Aided Design). Bei Spline-Diagrammen handelt es sich jedoch in ihrer einfachsten Form um Kurven, die in einem Diagramm anstelle einer geraden Linie verwendet werden.
Warum ein Spline-Diagramm verwenden?
Spline-Diagramme werden immer dann verwendet, wenn ällmähliche Veränderungen in Liniendiagrammen nicht adäquat dargestellt werden können. Die natürlich aussehende Kurve ist ästhetisch sehr ansprechend. In Spline-Diagrammen werden Daten abgebildet, die auf sanfte, allmähliche Änderungen hinweisen müssen, z. B. ein Produktlebenszyklus- oder ein Impulsantwort-Diagramm. Ein Spline-Diagramm ist für zwei Hauptszenarien ideal.
Verfolgung einer zeitabhängigen Variablen
Fast alles, was im Laufe der Zeit verfolgt werden muss, kann mit einem Spline-Diagramm dargestellt werden. Zeichnen Sie die Zeit entlang der X-Achse und die interessierende Variable auf der Y-Achse auf, um die Veränderung abzubilden. Spline-Diagramme können in fast jeder Branche eingesetzt werden: Einzelhandel, Sozialwissenschaft, Fertigung und mehr.
Wenn Sie ein Diagramm benötigen, das sanfte, allmähliche Änderungen vorschlägt und einen Trend im Laufe der Zeit verfolgt, sind Spline-Diagramme perfekt. in der Realität finden die meisten Aktionen nicht sofort statt, und geradlinige Diagramme können darauf hinweisen, dass dies der Fall ist. Ein Spline-Diagramm deutet viel genauer auf eine flüssige, natürlich vorkommende Situation hin.
Muster finden und vergleichen
Mit mehreren Linien in einem Diagramm können Betrachter leicht Unterschiede zwischen verwandten Variablen und Mustern erkennen. Ein Beispiel dafür ist der Verkauf von Elektronik im Laufe der Zeit in verschiedenen Zweigen. Jeder Zweig hat seinen eigenen Spline, sodass Muster wie saisonale Schwankungen und Unterschiede zwischen den Zweigen leicht zu erkennen sind.
Während ein Liniendiagramm diese Verkäufe als einen bestimmten Dollarbetrag darstellt, der an einem bestimmten Tag des Monats erreicht wurde, vermittelt ein Spline-Diagramm eher den Eindruck, dass die Verkäufe im Laufe des Monats allmählich getätigt wurden. Dies ist weitaus lebensechter, da diese Verkäufe nicht plötzlich an einem Tag stattfinden.
Best Practices beim Erstellen eines Spline-Diagramms
Es gibt eine Reihe von Standardverfahren, die befolgt werden müssen, um ein effektives und übersichtliches Spline-Diagramm zu erstellen:
- ein eindeutiger Titel, damit allen klar ist, was in der Grafik abgebildet wird
- eindeutig beschriftete X- und Y-Achsen
- die Achsen beginnen bei Null
- die Skala ist regel- und gleichmäßig
- die exakten Werte, die die Kurve durchläuft, werden markiert
- die „Glättung“ der Linie ist ausgewählt
- die richtige Strategie verhindert eine Falschdarstellung der Daten
Wenn alle grundlegenden Praktiken befolgt werden, ist das Spline-Diagramm genau, klar und gut dargestellt. Dies ist wichtig, da die Verwendung von Kurven Informationen verzerren kann.
Vorteile eines Spline-Diagramms
Ansprechendes Erscheinungsbild
Die Kurven des Spline-Diagramms sind anders als bei jedem anderen Diagrammtyp und von Natur aus flüssig. Sie bieten ein ästhetisches Niveau, das in Diagrammen normalerweise nicht zu finden ist.
Erweckt den Eindruck einer allmählichen Veränderung
Die Kurven vermitteln das Gefühl, dass es im Laufe der Zeit eher eine allmähliche Änderung als eine sofortige Änderung gegeben hat. Das ist ideal, wenn Sie beispielsweise Erosionsgrade eines Flusses, saisonales Pflanzenwachstum oder etwas anderes in der Natur abbilden wollen.
Nachteile eines Spline-Diagramms
Überladung
Ein Multi-Spline-Diagramm kann überladen und verwirrend sein. Zu viele Variablen erschweren Ihnen, Muster und Unterschiede zu erkennen, wodurch der Sinn des Diagramms völlig verfehlt wird.
Die Lösung
Der Einfachheit halber: Wenn es mehr als vier Variablen gibt, ziehen Sie einen anderen Diagrammtyp in Betracht.
Kurven vermitteln den Eindruck von Flexibilität und können trügerisch sein
Spline-Diagramme sehen naturgemäß flüssig aus. Obwohl dieselben Messungen wie ein Liniendiagramm dargestellt werden, verbinden Spline-Diagramme diese Punkte mit Kurven und vermitteln damit einen Eindruck von Fluidität. Dieser Eindruck soll jedoch im Allgemeinen vermieden werden. Wenn das Diagramm jedoch Wasserflüsse, Wetter oder andere flexible Variablen misst, kann ein Spline-Diagramm außerordentlich genau sein.
Die Lösung
Wenn Messwerte, Genauigkeit und Reihenfolge erforderlich sind, ist ein Spline-Diagramm nicht die beste Wahl. Dazu sind normale Liniendiagramme besser geeignet.
Variationen eines Spline-Diagramms
Spline-Bereichsdiagramm
Ähnlich wie bei einem Linienflächendiagramm bilden Spline-Bereichsdiagramme einen Bereich anstatt einer einzelnen Linie ab. Der zugeordnete Bereich ist eingefärbt, entweder mit einer festen Farbe, wenn eine Variable vorhanden ist, oder transparent, wenn mehrere Variablen vorhanden sind. Diese Spline-Bereichsdiagramme können Bergen oder Flüssen ähneln und werden in der Geografie häufig verwendet, um Naturbegriffe zu veranschaulichen oder Naturphänomene zu erklären.
Diagramm mit mehreren Splines
Anstatt die Änderung einer Variablen im Laufe der Zeit mit einer flüssigen Linie darzustellen, kann ein Diagramm mit mehreren Splines eine Reihe von Variablen grafisch abbilden. Obwohl sie alle verwandt und auf derselben Skala abgebildet sein müssen, kann dies hervorragend dazu beitragen, Vergleiche zu zeigen. Denken Sie daran, dass mehrere Spline-Diagramme überfüllt und verwirrend werden können, wenn zu viele Variablen enthalten sind.
Spline-Diagramm für einen Bereich
Spline-Bereichsdiagramme zeigen zwei eng verwandte Variablen, die auf demselben Diagramm abgebildet werden. Der Raum zwischen ihnen ist schattiert und ähnelt einem Fluss. Oft zeigt der Raum die Ober- und Untergrenze eines Bereichs an, z. B. die Höchst- und Tiefsttemperaturen an einem Ort über ein Jahr oder Blutdruckwerte im Verlauf eines Tages.
Gestapeltes Spline-Bereichsdiagramm
Gestapelte Spline-Bereichsdiagramme ermöglichen dem Betrachter, Schwankungen verwandter Variablen gleichzeitig zu erkennen. Sie sollen Veränderungen der qualitativen Daten im Laufe der Zeit aufzeigen. Sie unterscheiden sich von einem Spline-Bereichsdiagramm, da die Datenvariablen stärker miteinander verwandt sind und dazu neigen, dasselbe Muster widerzuspiegeln.
Alternativen zu einem Spline-Diagramm
Liniendiagramm
Das klassische Liniendiagramm ist die offensichtliche Alternative zu Spline-Diagrammen. Genau dieselben Prinzipien, aber mit geraden Linien. Dies vermeidet das Problem, dass Kurven Figuren flüssiger und flexibler wirken lassen.
Bereichsdiagramm
Das Bereichsdiagramm und alle seine Variationen können anstelle eines Spline-Bereichsdiagramms oder Bereichsdiagramms verwendet werden. Sie sind allen Spline-Diagrammen ähnlich, außer dass die Linien gerade und nicht gekrümmt oder geglättet sind. Es gelten genau dieselben Prinzipien, erzeugen aber weniger fließend aussehende Diagramme.
Die Zukunft der Spline-Diagramme
Die Verwendung von Spline-Diagrammen ist extrem begrenzt. Dies liegt hauptsächlich daran, dass sie dazu neigen, Daten zu verzerren. Kurven sind nicht für alle Arten von Daten geeignet. Im Allgemeinen werden Liniendiagramme bevorzugt, obwohl die Verwendung von Punkten entlang der Kurve an präzisen Positionen dazu beitragen kann, Verwirrung oder irreführende Daten zu vermeiden.