Qu'est-ce qu'un graphique spline ?

Les graphiques splines sont des graphiques en ligne qui utilisent des courbes au lieu de lignes droites. Ils sont conçus pour mettre en évidence les tendances des données sur une période de temps donnée, mais d'une manière plus régulière et plus progressive qu'un graphique en ligne. Les graphiques splines sont un moyen clair et facile de fournir une représentation graphique d'une ou plusieurs variables dépendant du temps.

En mathématiques, une spline est une courbe composée de deux ou plusieurs courbes polynomiales qui sont reliées entre elles. Ces courbes tirent leur nom d'une cerce (spline) utilisée dans la construction navale, c'est-à-dire une bande de bois courbée qui est collée dans un joint, souvent pour réparer une planche fissurée. I. J. Schoenberg a découvert et nommé les splines mathématiques dans les années 1940.

Les splines sont aujourd'hui utilisées de multiples façons, notamment pour les systèmes de conception assistée par ordinateur (CAO). Mais dans le cas des graphiques splines, dans leur forme la plus simple, il s'agit de courbes, qui sont utilisées sur un graphique au lieu d'une ligne droite.

Pourquoi utiliser un graphique spline ?

Un graphique spline est utilisé parce qu'il semble plus fluide qu'un graphique linéaire normal. Il présente une courbe d'aspect naturel et est assez agréable d'un point de vue esthétique. Les graphiques splines peuvent être utilisés pour tracer des données qui doivent suggérer des changements réguliers et progressifs, comme un graphique du cycle de vie d'un produit ou un graphique de réponse aux impulsions. Un graphique spline est idéal dans deux scénarios principaux.

Suivre une variable dépendante du temps

Presque tout ce qui nécessite un suivi dans le temps peut utiliser un graphique spline. Tracez le temps sur l'axe des X et la variable d'intérêt sur l'axe des Y pour montrer clairement un parcours. Les graphiques splines peuvent être utilisés dans presque tous les secteurs d'activité : vente au détail, sciences sociales, fabrication, etc.

Si vous avez besoin d'un graphique qui suggère des changements lents et progressifs et qui suit une tendance dans le temps, les graphiques splines sont parfaits. Dans le monde réel, la plupart des actions ne se produisent pas immédiatement et les graphiques en ligne droite peuvent suggérer qu'elles le font. Un graphique spline est bien plus précis pour suggérer une situation fluide et naturelle.

Trouver et comparer des modèles

Le fait d'avoir plusieurs lignes sur un graphique permet aux visualiseurs de voir facilement les différences entre les variables liées et d'identifier des modèles. Par exemple, les ventes de produits électroniques dans le temps dans un certain nombre de filiales différentes. Chaque filiale aura sa propre courbe (spline), ce qui facilitera l'identification de modèles tels que les variations saisonnières et les différences entre les filiales.

Alors qu'un graphique linéaire représentera ces ventes sous la forme d'un certain montant en dollars associé à un certain jour du mois, un graphique spline donne davantage l'impression que les ventes ont eu lieu progressivement au cours du mois. Cette représentation est beaucoup plus réaliste, car les ventes ne se produisent pas soudainement en un seul jour.

Meilleures pratiques lors de la création d'un graphique spline

Il existe un certain nombre de pratiques standard à suivre afin de créer un graphique spline efficace et clair :

• Avoir un titre clair pour que les gens sachent ce que le graphique affiche
• Les axes X et Y sont clairement identifiés
• Les axes commencent à zéro
• L'échelle est régulière et uniforme
• Utilisez des marqueurs pour tracer les valeurs exactes par lesquelles passe la courbe
• Choisissez comment vous voulez que la ligne soit « atténuée »
• Utilisez une stratégie qui ne déforme pas les données.

Si toutes les pratiques de base sont respectées, le graphique spline sera précis, clair et bien représenté. Cette condition a son importante, car l'utilisation de courbes peut déformer les informations.

Avantages d'un graphique spline

Apparence attrayante

Les courbes du graphique spline sont différentes de tout autre type de graphique et fluides par nature. Elles offrent un niveau d'esthétique que l'on ne trouve pas habituellement dans les graphiques et créent une sensation naturelle.

Donne l'impression d'un changement progressif

Les courbes donnent l'impression qu'il y a eu un changement progressif dans le temps, plutôt qu'un changement instantané. C'est l'idéal pour tracer quelque chose comme les niveaux d'érosion d'une rivière, la croissance saisonnière des plantes ou tout autre phénomène naturel.

Inconvénients d'un graphique spline

Peut être encombré

Un graphique comprenant plusieurs splines peut s'avérer encombré et déroutant. L'excès de variables peut vous empêcher de voir les modèles et les différences, ce qui va à l'encontre de l'objectif du graphique.

La Solution

Cherchez la simplicité. S'il y a plus de quatre variables, envisagez un autre type de graphique.

Les courbes donnent une impression de souplesse et peuvent être trompeuses

Les graphiques splines ont, par nature, un aspect fluide. Alors que toutes les mêmes mesures sont tracées comme dans un graphique en ligne, les graphiques splines utilisent des courbes pour relier ces points entre eux et donner une impression de fluidité. En général, ce n'est pas l'impression que vous voulez donner. Cependant, si le graphique mesure les débits d'eau, la météo ou d'autres variables qui sont flexibles, alors un graphique spline peut être exceptionnellement précis.

La Solution

Si des mesures, une exactitude et un ordre sont nécessaires, un graphique spline n'est pas la meilleure option. Essayez plutôt un graphique en ligne ordinaire.

Variations d'un graphique spline

Graphique en aires spline

De la même manière qu'un graphique en aires avec des lignes, les graphiques en aires splines cartographient une surface plutôt que d'illustrer une seule ligne. La zone cartographiée est colorée, soit avec une couleur pleine s'il n'y a qu'une seule variable, soit avec une couleur translucide s'il y a plusieurs variables. Ces diagrammes de surface spline peuvent ressembler à des montagnes ou des rivières et sont souvent utilisés en géographie pour illustrer des concepts naturels ou expliquer des phénomènes naturels.

Graphique à splines multiples

Au lieu d'avoir une ligne fluide représentant l'évolution d'une variable dans le temps, un graphique à splines multiples peut représenter un certain nombre de variables. Bien qu'elles doivent toutes être liées et représentées sur la même échelle, cette méthode peut être excellente pour établir des comparaisons. Gardez à l'esprit que les graphiques à splines multiples peuvent s'avérer encombrés et déroutants si un trop grand nombre de variables sont incluses.

Graphique en aires avec plages et splines

Les graphiques en aires avec plages et splines montrent deux variables étroitement liées cartographiées sur le même graphique. L'espace qui les sépare est ombré et ressemble à une rivière. Souvent, ils sont utilisés pour illustrer le haut et le bas d'une plage, comme les températures maximales et minimales d'un emplacement sur une année ou les mesures d'une pression artérielle pendant une journée.

Graphique en aires empilé avec splines

Les graphiques en aires empilés avec splines permettent à l'observateur de voir en même temps les fluctuations de variables connexes. Ils sont conçus pour montrer l'évolution des données qualitatives dans le temps. Ils sont différents d'un graphique en aires avec splines, car les variables de données sont davantage liées et ont tendance à refléter le même modèle.

Alternatives à un graphique spline

Courbe de tendance

Le graphique en ligne classique est l'alternative évidente aux graphiques splines. Il s'agit exactement des mêmes principes, mais avec des lignes droites. Cela permet d'éviter le problème où les courbes font paraître les chiffres trop fluides et flexibles.

Graphique en aires

Le graphique en aires et toutes ses variantes peuvent être utilisés à la place d'un graphique en aires avec spline ou d'un graphique en aires avec plage. Ces graphiques sont similaires à tous les graphiques splines, sauf que les lignes sont droites et non courbes ou atténuées. Les mêmes principes s'appliquent, mais produisent des graphiques d'apparence moins fluide.

L'avenir des graphiques splines

L'utilisation des graphiques splines est extrêmement limitée. Cela est dû en grande partie à leur propension à déformer les données. L'utilisation de courbes ne convient pas à tous les types de données. En général, les graphiques linéaires sont préférables, bien que l'utilisation de points le long de la courbe à des endroits précis puisse aider à éviter la confusion ou les données trompeuses.