魚缸式百分比信息圖表,這樣計(jì)算才正確
經(jīng)常有讀者拿類似下面的圖表問我如何做。
老讀者朋友會(huì)發(fā)現(xiàn),我很少寫這類新奇特圖表的帖子,因?yàn)檫@種圖表多由那些PPT模板制作者拿形狀繪制,只是追求樣式新穎花哨,不但無助于數(shù)據(jù)比較,還存在極大誤導(dǎo),是典型的垃圾圖表。
網(wǎng)絡(luò)上也有人寫這種圖表的 Excel 制作教程,一般使用柱形圖+遮罩或者填充的方法來做,但大多數(shù)比例是錯(cuò)誤的,魚缸里水的多少并沒有正確反映數(shù)據(jù)的大小,尤其在水面接近底部和頂部時(shí),誤導(dǎo)極大。
因此,盡管我們完全不建議使用這種圖表,但還是寫個(gè)正確做法的帖子,以免新人朋友被以訛傳訛。
作圖思路
使用柱形圖+貼入形狀的方法來會(huì)繪制魚缸和水面,這是一種常用作圖技巧。關(guān)鍵是作圖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,指標(biāo)數(shù)據(jù)如何正確轉(zhuǎn)換為魚缸里水面的高度,使水的側(cè)面積代表指標(biāo)大小(因是平面圖表,不必使用水的體積去代表)。
圖中陰影部分面積,占圓的面積的比例,代表要反映的指標(biāo)的大小。一般都是已知 h 求 s,有以下公式:
s = arccos(1-h)-(1-h)*sqrt(2h-h^2)
如果不理解這個(gè)公式,請自行搜索腦補(bǔ)。
但我們是已知陰影面積 s,求水面高 h 是多少,我的數(shù)學(xué)知識有限,沒法從這個(gè)公式解出 h=f(s) 的公式,只好變通處理,根據(jù)這個(gè)公式做個(gè)對照表,按 s 來反查 h 的取值。如果有人能解出公式,還請教教我:)
數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
圖中,
C列,h 從1% 變化到200%
D列,計(jì)算出陰影面積 s,D7:=ACOS(1-C7)-(1-C7)*SQRT(2*C7-C7^2)
E列,為這個(gè) s 占圓的面積的比例,也就是業(yè)務(wù)指標(biāo)百分比,E7:=D7/(PI()*1^2)
F列,為對應(yīng)的正確水深,F(xiàn)7:=C7/2
這里E、F兩列就構(gòu)成一個(gè) s~h 的關(guān)系對應(yīng)表,供下面調(diào)用查找。
轉(zhuǎn)換作圖數(shù)據(jù):
C列為業(yè)務(wù)指標(biāo),D列為轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù),也就是柱形圖的高度,水面的高度:
D7:=VLOOKUP(C7,計(jì)算反查!$E$7:$F$206,2,1)
注意***參數(shù)為1,模糊近似查找方式。對照表是有限精度,結(jié)果也會(huì)略有誤差,不過已經(jīng)可以忽略,咱們畫個(gè)圖表而已。
E列為輔助數(shù)據(jù),固定為100%,用來繪制魚缸外圈。
作圖步驟
1、用B、D、E數(shù)據(jù)做簇狀柱形圖。
2、用形狀繪制一個(gè)圓圈,復(fù)制后貼入到輔助序列柱形圖;把圓圈復(fù)制1份,設(shè)置填充色,復(fù)制后貼入到折算序列柱形圖,填充方式選 層疊并伸展。
3、設(shè)置柱形圖重疊比例100%,分類間距50%。這時(shí)看到變形的魚缸圖。
4、折算序列添加數(shù)據(jù)標(biāo)簽,指定為C列的原指標(biāo)數(shù)據(jù),并拉寬圖表到正圓形。
如果是只做一個(gè)魚缸,就可以使用一個(gè)輔助的餅圖來保持正圓,但這里有多組魚缸,所以只能手動(dòng)調(diào)整,不過你可以按住shift后繪制一個(gè)正圓來驗(yàn)證。
5、其他格式化到如下樣式。
對比下面直接用原數(shù)據(jù)做柱形圖的圖表,你就可以看到?jīng)]有轉(zhuǎn)換的誤差了,小的偏小,大的偏大,有誤差誤導(dǎo)。
不過,即使轉(zhuǎn)換為正確的數(shù)據(jù)和面積,我們還是難以從圖表直觀看出數(shù)據(jù)差異,因?yàn)樗娓叨群椭笜?biāo)大小不是線性關(guān)系,這也是我們不推薦使用這種圖表類型的原因。
近似簡化
以上,因?yàn)闊o法直接寫出 h=f(s) 的公式,需要使用一個(gè)對照表來轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),略有不便,我想能夠怎么簡化。
我把對照表的 s~h 數(shù)據(jù)做成圖表,利用Excel的添加預(yù)測趨勢線功能,模擬出它們之間的關(guān)系,得到如下公式,擬合度0.9999:
h = 3.7785 *s^5 – 9.4188 *s^4 + 9.0867 *s^3 – 4.2298 *s^2 + 1.7532 *s + 0.0157
這么復(fù)雜的方程,確實(shí)難以解出來。如果有數(shù)學(xué)學(xué)霸,還請告知正確的公式。
那么,回到前面數(shù)據(jù)組織的地方,可以寫個(gè)簡化的近似公式,直接得到轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù),不再需要查找了:
F7:=3.7785*C7^5 – 9.4188*C7^4 + 9.0867*C7^3 – 4.2298*C7^2 + 1.7532*C7 + 0.0157
這樣,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作就簡單了,把這個(gè)公式復(fù)制保存好,以后一個(gè)公式就可以搞定,雖然還是略有誤差,不過不重要了。
知識點(diǎn)
本例作圖技巧較簡單,就是形狀填充,主要難點(diǎn)在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。做完這個(gè)圖表,你可以練習(xí)到以下知識點(diǎn):
- 構(gòu)圖思路,柱形圖+填充+重疊
- 數(shù)學(xué)知識,復(fù)習(xí)高中數(shù)學(xué),三角函數(shù)與幾何,略難
- vlookup,參數(shù)1,模糊近似查找
- 貼入形狀,填充方式:層疊并伸展
- 重疊比例,前后關(guān)系
- 標(biāo)簽工具,引用其他位置
- 趨勢線,多項(xiàng)式,擬合方程,擬合度R2