O que é um gráfico de mapa de árvore?

O mapeamento de árvore é uma técnica de visualização de dados que exibe dados hierárquicos usando retângulos de tamanhos decrescentes, geralmente chamada de aninhamento, para criar gráficos de mapa de árvore.

Como o nome sugere, os gráficos de mapa de árvore retratam dados em um formato semelhante a uma árvore, com ramificações e sub-ramificações que podem ser lidas rapidamente. Os mapas de árvore são ótimos para pegar uma grande quantidade de dados brutos e descrevê-los de maneira visualmente atraente, compacta e fácil de ler, permitindo ao usuário discernir padrões e fazer comparações rapidamente.

Ele pode ser bastante útil ao exibir simultaneamente uma grande variedade de categorias principais, bem como suas subcategorias. O gráfico transmite com precisão as relações entre as partes e o todo, em um conjunto complexo de dados. Os mapas de árvore podem ter desde algumas camadas até dezenas de camadas de profundidade e também podem permitir que o visualizador se aprofunde em centenas de subcategorias.

Características e componentes de um gráfico de mapa de árvore

A seguir estão as características definidoras dos gráficos de mapa de árvore:

• Os dados são representados usando retângulos.
• Cada retângulo representa dois valores numéricos. Os retângulos às vezes são chamados de “nós” ou “ramos”. Os conjuntos de dados aninhados são chamados de "folhas".
• As dimensões e cores de plotagem dos retângulos são calculadas com base nas variáveis quantitativas associadas aos respectivos retângulos.
• Os dados podem ser multicamadas: os dados organizados hierarquicamente são representados em um conjunto de retângulos aninhados, com os “elementos pai” lado a lado com seus “elementos filho”.
• Quando uma quantidade é atribuída a uma categoria, o tamanho da área do retângulo é proporcional a essa quantidade.
• A área da categoria pai é composta pela soma de suas subcategorias.
• Os retângulos no mapa de árvore são organizados de acordo com o tamanho. O formato padrão é que os retângulos variam em tamanho do canto superior esquerdo do gráfico e fluem para o canto inferior direito. Portanto, o canto superior esquerdo do mapa de árvore tem o maior retângulo, enquanto o canto inferior direito do gráfico tem o menor retângulo.
• Com dados hierárquicos, ou seja, com retângulos aninhados, a mesma ordem é seguida, com os retângulos de nível inferior empilhados dentro de cada retângulo de nível superior no mapa de árvore. O tamanho e a posição no gráfico do retângulo pai que contém o retângulo aninhado depende da soma das áreas dos retângulos aninhados.

Essa forma de representação torna mais fácil distinguir entre várias categorias e ler e interpretar um grande número de valores de dados com muito mais facilidade do que outros formatos. Os mapas de árvore são uma maneira excelente e eficiente de exibir hierarquias nos dados com economia de espaço.

Exemplos de gráficos de mapa de árvore e suas variações

Há várias maneiras de usar um mapa de árvore em todos os setores, áreas de estudo e tipos de apresentação:

• Comparar os números de vendas de diferentes marcas ou modelos em um determinado período pode criar um ótimo gráfico de mapa de árvore bidimensional
• Taxas de alfabetização dentro de distritos pertencentes a uma determinada área geográfica durante um período específico
• Densidades populacionais relativas dos 10 principais países altamente populosos
• O inventário de vários pássaros, animais e peixes (incluindo tipos) em uma loja de animais é o exemplo perfeito de um gráfico de mapa de árvore aninhado.
• Abaixo está uma imagem de um gráfico de mapa de árvore que utiliza dados referentes às vendas de itens eletrônicos em diversas cidades.

Um gráfico de mapa de árvore é composto de três seções principais:

1. Área de plotagem

O corpo da representação visual é feito aqui: cada retângulo é colorido em tons da categoria de nível mais alto. No entanto, isso só é necessário quando o mapa de árvore representa apenas dados e outras variantes de cores também podem ser usadas ao projetar mapas de árvore.

A área de plotagem é onde ocorre a representação visual.

2. Título do gráfico

Dar ao gráfico um nome claro e descritivo ajudará seus usuários a entender facilmente a visualização.

3. Legenda

A legenda é a parte do mapa que ajuda a distinguir uma série de dados de outra e, às vezes, é representada por uma escala de cores em degradê. Em um tipo de legenda com cores, cada cor representa uma das categorias de nível mais alto (ramificações).

Quando um gráfico de mapa de árvore deve ser usado?

Um mapa de árvore é ideal quando seus dados precisam ser apresentados e analisados no contexto de dois valores quantitativos, cada unidade representada por um retângulo.

Muitas vezes, as dimensões do retângulo correspondem a um aspecto dos dados, como os números médios anuais de vendas de um item eletrônico, enquanto a cor do retângulo pode ser baseada em uma escala de cores em degradê, representando o crescimento percentual nas vendas naquele ano em comparação com os anos anteriores. Isso permite a visualização de dados complexos, com diferentes variáveis e prazos apresentados de forma fácil de entender.

Quando você tem uma enorme quantidade de dados que precisam ser compactados em uma quantidade limitada de espaço, um mapa de árvore é uma ótima solução. Quando se trata de plotar dezenas de milhares de pontos de dados, os gráficos de mapa de árvore têm vantagem sobre outros gráficos frequentemente usados para representar dados hierárquicos, como gráficos de arrasto de nó ou gráficos de pizza de vários níveis. Quando o número de pontos de dados aumenta além de um determinado limite, ele não pode ser acomodado em gráficos de arrasto ou de pizza.

É mais fácil ler e compreender gráficos lineares em geral em comparação com gráficos circulares. Enquanto um gráfico de pizza é circular, o gráfico de mapa de árvore é linear, proporcionando uma vantagem visual e analítica.

Escolha um mapa de árvore quando precisar de um resumo de alto nível ou precisar examinar vários parâmetros simultaneamente. Um gráfico de mapa de árvore identifica tendências e padrões entre os retângulos ou nós de todas as categorias representadas, além de relacionamentos entre nós em uma categoria única ou independente.

Vantagens dos gráficos de mapa de árvore

As maiores vantagens dos gráficos de mapa de árvore incluem:

• A capacidade de identificar padrões e discernir relacionamentos entre duas categorias ou dois elementos em uma estrutura de dados hierárquica. Da mesma forma, subestruturas ou subelementos são representados.
• Utilização de espaço ao renderizar dezenas de milhares de pontos de dados, com a capacidade de detalhar conforme necessário.
• Exibição precisa de vários elementos de uma só vez, incluindo proporções "parte para o todo". Isso facilita a visualização dos dados.
• Usa legendas de tamanho e cor para a visualização de vários atributos. As categorias e subcategorias podem ser codificadas por cores para corresponder às categorias principais. Por exemplo, as vendas de eletrônicos em diferentes filiais seriam tons de azul, enquanto as vendas de móveis poderiam ser tons de amarelo.

Limitações dos gráficos de mapa de árvore

Como todo tipo de gráfico, existem limitações e momentos em que outros tipos de gráfico devem ser usados:

• Um gráfico de mapa de árvore não acomoda conjuntos de dados que variam em magnitude.
• Todos os valores da variável quantitativa que representa o tamanho do retângulo devem ser valores positivos. Valores negativos não são aceitáveis.
• Como os pontos de dados são representados na forma de retângulos sem outras opções de classificação, eles ocupam espaço. Além da restrição espacial, a legibilidade pode ser um pouco mais difícil, pois é mais fácil ler gráficos de dados longos e lineares do que grandes e largos. Isso também dificulta a impressão do mapa de árvore.
• Alguns mapas de árvore exigem muito esforço para serem gerados, mesmo com programas especializados.
• Às vezes, os mapas de árvore não exibem níveis hierárquicos tão nitidamente quanto outros gráficos usados para visualizar dados hierárquicos, como um gráfico de explosão solar ou árvore.

Apesar de todas essas limitações, os mapas de árvore são uma das ferramentas visualmente mais evocativas para representar dados e fornecer informações sobre aspectos difíceis de capturar usando outras formas de gráficos, tornando-os uma ferramenta indispensável na análise de dados.