Che cos'è un grafico ad albero?

Il treemapping è una tecnica di visualizzazione dei dati che mostra dati gerarchici utilizzando rettangoli di dimensioni decrescenti, conosciuta anche come "nesting", per creare grafici ad albero.

Esempio di grafico ad albero

Come suggerisce il nome, i grafici ad albero rappresentano i dati in un formato simile a un albero, con rami e sottorami che possono essere letti a colpo d'occhio. Le mappature ad albero sono ottime per prendere una grande quantità di dati grezzi e rappresentarli in modo visivamente gradevole e compatto pur restando di facile lettura, consentendo all'utente di discernere i modelli e fare confronti rapidamente.

Può essere estremamente utile quando si visualizza simultaneamente una serie di categorie principali e di sottocategorie. Esse trasmettono con precisione le relazioni tra le parti e gli interi, in un insieme complesso di dati. I grafici ad albero possono avere una profondità che va da pochi strati a decine di strati. Inoltre, possono consentire all'osservatore di approfondire centinaia di sottocategorie.

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Caratteristiche e componenti di un grafico albero

Le caratteristiche dei grafici ad albero sono le seguenti:

  • I dati sono rappresentati mediante rettangoli.
  • Ogni rettangolo rappresenta due valori numerici. I rettangoli sono talvolta indicati come "nodi" o "rami". Gli insiemi di dati annidati al loro interno sono denominati "foglie".
  • Le dimensioni e i colori della trama dei rettangoli sono calcolati in base alle variabili quantitative associate ai rispettivi rettangoli.
  • I dati possono essere multistrato: i dati organizzati gerarchicamente sono rappresentati in una serie di rettangoli annidati, con gli "elementi genitori" affiancati dai loro "elementi figli".
  • Quando una quantità è assegnata a una categoria, la dimensione dell'area del rettangolo è proporzionale alla quantità.
  • L'area della categoria madre è costituita dalla somma delle sue sottocategorie.
  • I rettangoli del grafico ad albero sono disposti in base alle dimensioni. Il formato standard prevede che i rettangoli abbiano dimensioni diverse a partire dall'angolo in alto a sinistra del grafico fino all'angolo in basso a destra. Pertanto, nell'angolo in alto a sinistra della mappa ad albero si trova il rettangolo più grande, mentre nell'angolo in basso a destra del grafico si trova il rettangolo più piccolo.
  • Con i dati gerarchici, cioè con i rettangoli annidati, si segue lo stesso ordine, con i rettangoli di livello inferiore impilati all'interno di ciascun rettangolo di livello superiore del grafico ad albero. Le dimensioni e la posizione nel grafico del rettangolo padre contenente il rettangolo annidato dipendono dalla somma delle aree dei rettangoli annidati.

Questa forma di rappresentazione facilita la distinzione tra le varie categorie e la lettura e l'interpretazione di un gran numero di valori di dati in modo molto più semplice rispetto ad altri formati. I grafici ad albero sono un ottimo modo, poco ingombrante ed efficiente, per visualizzare le gerarchie nei dati.

Esempi di grafici ad albero e loro varianti

I grafici ad albero possono essere utilizzate in molti modi, in diversi settori, aree di studio e tipi di presentazione:

  • Confrontando i numeri di vendita di diversi marchi o modelli in un determinato periodo, si può ottenere un ottimo grafico ad albero bidimensionale.
  • Tassi di alfabetizzazione all'interno dei quartieri appartenenti a una certa area geografica in un periodo specifico.
  • Densità di popolazione relativa dei primi 10 paesi altamente popolati.
  • L'inventario dei vari uccelli, animali e pesci (compresi i tipi) in un negozio di animali è l'esempio perfetto di un grafico ad albero annidato.
  • Di seguito è riportata l'immagine di un grafico ad albero che utilizza i dati relativi alle vendite di articoli elettronici in diverse città.

Creazione di un grafico ad albero

Un grafico ad albero è composto da tre sezioni principali:

1. L'area della trama

Il corpo della rappresentazione visiva è qui: ogni rettangolo è colorato con le tonalità della categoria di livello più alto. Tuttavia, è necessario soltanto quando il grafico rappresenta solo i dati e, quando si progettano grafici ad albero, è possibile usare anche altre varianti di colore.

L'area della trama è il luogo in cui avviene la rappresentazione visiva.

2. Il titolo del grafico

Dare al grafico un nome chiaro e descrittivo aiuterà gli utenti a comprendere facilmente la visualizzazione.

3. La legenda

La legenda è la parte della mappa che aiuta a distinguere una serie di dati da un'altra e talvolta è rappresentata da una scala di colori scorrevole. In un tipo di legenda a chiave di colore, ogni colore rappresenta una delle categorie di livello più alto (rami).

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Quando si deve usare un grafico ad albero?

Un grafico ad albero è ideale quando i dati devono essere mostrati e analizzati nel contesto di due valori quantitativi, ogni unità dei quali è rappresentata da un rettangolo.

Spesso le dimensioni del rettangolo corrispondono a un aspetto dei dati, come ad esempio i dati di vendita medi annui di un articolo di elettronica, mentre il colore del rettangolo può essere basato su una scala cromatica scorrevole, che rappresenta la crescita percentuale delle vendite di quell'anno rispetto agli anni precedenti. Ciò consente di visualizzare dati complessi, con diverse variabili e periodi di tempo presentati in modo facilmente comprensibile.

Quando si dispone di un'enorme quantità di dati che devono essere compressi in una quantità limitata di spazio, un grafico ad albero è un'ottima soluzione. Quando si tratta di tracciare decine di migliaia di punti dati, i grafici ad albero hanno un vantaggio rispetto ad altri grafici frequentemente usati per rappresentare dati gerarchici, come i grafici a nodi trascinati o i grafici a torta multilivello. Quando il numero di punti dati aumenta oltre un certo limite, non è possibile adattarlo ai grafici a nodi trascinati o a torta.

In generale, è più facile leggere e comprendere i grafici lineari rispetto a quelli circolari. Mentre un grafico a torta è circolare, il grafico ad albero è lineare e offre un vantaggio visivo e analitico.

Si sceglie un grafico ad albero quando si ha bisogno di un riepilogo di alto livello o di esaminare contemporaneamente più parametri. Un grafico ad albero individua le tendenze e i modelli tra i rettangoli o i nodi di tutte le categorie rappresentate, oltre alle relazioni internodali all'interno di una categoria singola o a sé stante.

Vantaggi dei grafici ad albero

I principali vantaggi dei grafici ad albero sono:

  • La capacità di identificare modelli e discernere relazioni tra due categorie o due elementi in una struttura di dati gerarchica. Allo stesso modo, sono rappresentate le sottostrutture o i sottoelementi.
  • Utilizzo dello spazio durante il rendering di decine di migliaia di punti dati, con la possibilità di eseguire il drill-down secondo le necessità.
  • Visualizzazione accurata di più elementi contemporaneamente, compresi i rapporti "parte/intero". Questo facilita la visualizzazione dei dati.
  • Utilizzo di tasti di dimensione e colore specifici per visualizzare i vari attributi. Le categorie e le sottocategorie possono essere codificate in base ai colori delle categorie principali. Ad esempio, le vendite di elettronica nelle diverse filiali possono avere una tonalità di blu, mentre le vendite di mobili possono avere una tonalità di giallo.

Limitazioni dei grafici ad albero

Come ogni tipo di grafico, esistono limitazioni e momenti in cui è opportuno utilizzare altri tipi di grafico:

  • Un grafico ad albero non è adatto a serie di dati che variano in grandezza.
  • Tutti i valori della variabile quantitativa che rappresenta la dimensione del rettangolo devono essere positivi. I valori negativi non sono accettabili.
  • Poiché i punti dati sono rappresentati sotto forma di rettangoli senza altre opzioni di ordinamento, ne consegue che occupano spazio. Oltre al vincolo spaziale, la leggibilità può essere un po' più difficile, poiché è più facile leggere diagrammi di dati lunghi e lineari rispetto a quelli larghi e grandi. Ciò rende difficile anche la stampa di un grafico ad albero.
  • Alcuni grafici ad albero richiedono un notevole sforzo per essere generati, anche con programmi specializzati.
  • A volte i grafici ad albero non visualizzano i livelli gerarchici con la stessa nitidezza di altri grafici utilizzati per visualizzare i dati gerarchici, come i diagrammi a raggiera o ad albero.

Nonostante tutte queste limitazioni, i grafici ad albero sono uno degli strumenti più visivamente evocativi per rappresentare i dati e fornire informazioni su aspetti difficili da cogliere con altre forme di grafico, rendendoli uno strumento indispensabile nell'analisi dei dati.