Линейные диаграммы. 
Статистика. 
Автоматизация обработки информации

Когда число уровней в ряду динамики велико, целесообразно применять линейные диаграммы, которые воспроизводят непрерывность процесса развития в виде непрерывной ломаной линии.

Линейные диаграммы удобно использовать, если целью исследования является изображение общей тенденции и характера развития явления и наиболее существенным является сопоставление темпов роста, а не уровней.

Для построения линейной диаграммы, после открытия соответствующего файла SPSS, следует выполнить команды меню Graphs (Графики) — Line… (Линейные). Откроется диалоговое окно Line Charts (Линейные диаграммы) (рис. 79), в котором можно выбрать тип линейной диаграммы.

Рис. 79. Диалоговое окно Line Charts (Линейные диаграммы) Можно построить простую, сложную и связанную линейные диаграммы. Как и для столбчатых диаграмм, данные, отображаемые в этих диаграммах, могут быть заданы как категории одной переменной, как разные переменные или как значения отдельных наблюдений.

Пример Построим сложную линейную диаграмму, отражающую тенденции и динамику нарушения законов по охране окружающей среды в Западной Г ермании с 1985 по 1992 год по следующим данным (табл. 14).

Таблица 14.

Таблица исходных данных для построения сложной линейной диаграммы.

Обозначения в таблице:

UА — переработка мусора, наносящая вред окружающей среде;

GV — загрязнение воды;

UB — использование запрещённого промышленного оборудования.

Эти данные построчно сохранены в переменных ja.hr (год), иа, gv и ub в файле umwelt.sav.

Для построения графика после открытия файла umwelt.sav выполните следующие действия.

• В диалоговом окне Line Charts (Линейчатые диаграммы) щёлкните на области Multiple (Сложная) и активируйте опцию Summaries of separate variables (Обработка отдельных переменных).^[1]

Рис. 80. Диалоговое окно Define Multiple Line: Summaries of Separate Variables.

(Построение сложной линейной диаграммы: Обработка Сдельных переменных) гда, когда частоты или значения переменных можно, не нарушая здравого смысла, сложить вместе и эта сумма будет соответствовать ста процентам. Относительная величина каждого значения изображается в виде сектора круга, площадь которого соответствует вкладу этого значения в сумму значений.

Рис. 81. Окно просмотра результатов построения линейной диаграммы.

Пример Отобразим при помощи круговой диаграммы частоты категорий переменной psyche (психологическое состояние студентов) из файла studium.sav.

Для построения графика после открытия файла studium.sav выполните следующие действия.

Выполните команды Graphs (Графики) — Pie… (Круговые). Откроется диалоговое окно Pie Charts (Круговые диаграммы) (рис. 82), в котором следует оставить опцию Summaries for groups of cases (Обработка категорий одной переменной), установленную по умолчанию.

Рис. 82. Диалоговое окно Pie Charts (Круговые диаграммы).

• Щелчком на кнопке Офпе (Определить) откройте диалоговое окно Define Pie: Summaries for groups of cases (Построение круговой диаграммы: Обработка категорий одной переменной) (рис. 83).

Рис. 83. Диалоговое окно Define Pie: Summaries for Groups of Cases (Построение круговой диаграммы: Обработка категорий одной переменной).

• • В поле Define slices by: (Создать сектора при помощи:) введите переменную psyche.
• • Щёлкните на выключателе Options… (Параметры) и уберите маркер с опции Display groups defined by missing values (Пропущенные значения отображать как категории).
• • С помощью выключателя Titles… (Заголовок), введите подходящий заголовок и постройте диаграмму щелчком на ОК (рис. 84).

Рис. 84. Фрагмент экрана построения круговой диаграммы Интерактивные графики

Начиная с 8-ой версии, SPSS предоставляет в распоряжение пользователя так называемые интерактивные графики, которые располагают множеством новых возможностей по сравнению с прежними графиками, теперь уже получившими название стандартных. Команды для графиков этой группы позволяют строить диаграммы в интерактивном режиме: добавлять переменные, изменять категории данных и т. д. Другими словами, работая исключительно с графиками, можно добиться такого же результата, как если бы применили статистические прцедуры.

Диаграммы, которые можно построить с помощью интерактивного графического интерфейса, включают следующие виды:

• ? столбчатые диаграммы,
• ? линейные диаграммы,
• ? круговые диаграммы,
• ? коробчатые диаграммы,
• ? диаграммы величины ошибки,
• ? гистограммы,
• ? диаграммы рассеяния.

Пример Рассмотрим интерактивные столбчатые диаграммы для отображения частот. Возможности, которые SPSS предлагает для построения этого вида диаграмм, проиллюстрируем с использованием данных, полученных в ходе исследования на тему «Компьютер в повседневной жизни», проведенного в Институте Социологии Магдебургского Университета им. Филиппса.

Ограниченный набор из многочисленных переменных, полученных в ходе этого исследования, содержится в файле pcalltag.sav.

Один из вопросов цитируемого исследования звучал так: «В какое время суток Вы предпочитаете работать за компьютером?». Частотные показатели ответов на отдельные категории этого вопроса должны быть представлены в графическом виде.

Для построения графика после открытия файла pcalltag.sav выполните следующие действия.

• Выполните команды Graphs (Графики) — Interactive (Интерактивно) — Bar…(Столбчатые). Откроется диалоговое окно Create Bar Chart (Создание столбчатой диаграммы) (рис. 85).

Это диалоговое окно имеет строение, типичное для диалогов построения интерактивных графиков. Оно разбито на пять регистрационных карт (вкладок), первая из которых Assign Variables (Присвоить переменные) открывается сразу после открытия окна.

Карта Assign Variables (Присвоить переменные) состоит из списка переменных, пяти полей для ввода переменных, двух кнопок с символами в верхней части регистрационной карты, соответствующих двум возможностям построения диаграммы, и трёх выключателей.

В зависимости от установок, активированных на данный момент времени, переменные в списке могут быть отсортированы в алфавитном порядке или по типу переменных.

Рис. 85. Диалоговое окно Create Bar Chart (Создание столбчатой диаграммы) Если следует изменить этот порядок, щёлкните правой кнопкой мыши на одной из переменных и в появившемся интерактивном меню выберите желаемый тип сортировки (рис. 86).

В этом же меню Вы можете указать, должны ли переменные в исходном списке быть представлены при помощи своих имён или при помощи меток. Так как метки переменных ввиду своей большой длины, как правило, не могут быть полностью отображены в списке переменных, рекомендуется оставить представление переменных в виде их имён.

Рис. 86. Меню диалогового окна Create Bar Chart (Создание столбчатой диаграммы) Переменные в списке переменных, можно разделить на два типа: категориальные и метрические. Эти два типа переменных идентифицируются при помощи двух разных символов, устанавливаемых в начале имени. Категориальными переменными являются переменные, относящиеся к номинальной или порядковой шкале.

В данном примере категориальными являются переменные: arbeit (облегчение рабочих процессов), besitz (обладание компьютером), fachgr (группы специальностей), freund (трудность завязывания знакомств), gcsclil (пол), internet (использование Интернета), pezeit (время суток, когда используется компьютер) и uebstaat («пусть компьютерными технологиями занимается государство»).

К метрическим переменным относятся: compstd (количество часов за компьютером в неделю), intcrstd (количество часов в Интернете в неделю) и semester (количество семестров). К ним добавляются ещё и системные переменные $count (частота), $pct (процент) и Scase (наблюдение), которые используются для построения столбчатых диаграмм с абсолютными частотами, процентными показателями или диаграмм для отдельных наблюдений соответственно.

Первые два из пяти имеющихся полей расположены в виде схематичной х-у-системы координат, причем в поле оси у сразу по умолчанию внесена системная переменная $count (частота). Это означает, что если Вы оставите эту предварительную установку, то будет построена столбчатая диаграмма, отображающая абсолютные частоты. Обрабатываемая переменная должна быть помещена в поле оси х.

Во всех диалоговых окнах, рассмотренных нами ранее, для перемещения переменной из поля исходных переменных в какое-либо поле тестируемых переменных необходимо было выделить ее щелчком мыши и воспользоваться кнопкой со стрелкой, указывающей направление перемещения. В диалоговых окнах для построения интерактивных графиков перенос переменной осуществляется при помощи перемещения указателя мыши при удерживаемой левой клавише.

• Переместим таким способом в поле оси л: переменную pczeit (время суток) и подтвердим нажатием ОК. В результате этих действий будет построена простая столбчатая диаграмма с абсолютными частотами переменной — времени суток (рис. 87).

Пример Рассмотрим интерактивные диаграммы рассеяния. При помощи диаграмм рассеяния описываются отношения между интервальными переменными, которые представляются в форме скопления точек.

Для построения этого вида диаграмм используем выборочные показатели, характеризующие для 109 стран мира, которые содержатся в файле welt.sav. Выборочные показатели характеризуют: название страны, код региона, средняя ожидаемая продолжительность жизни мужчин и женщин, а также ежедневное потребление калорий.

Отобразим графически зависимость ожидаемой продолжительности.

Рис. 87. Фрагмент экрана построения интерактивного графика — простой столбчатой диаграммы с абсолютными частотами.

Для построения графика после открытия файла welt.sav выполните следующие действия.

• • Выполните команды Graphs (Графики) — Interactive (Интерактивно) — Scatterplot… (Диаграмма рассеяния). Откроется диалоговое окно Create Ваг Scatterplot (Создание диаграммы рассеяния).
• • Переменную kalorien (калории) поместите в поле оси дг, а переменную 1ет (продолжительность жизни мужчин) в поле оси у.
• • Переменную land (страна) поместите в поле Label Cases By (Метки наблюдений) (рис. 88).

Рис. 88. Диалоговое окно Create Bar Scatterplot (Создание диаграммы рассеяния) с перемещенными в поля осей х и у переменными 1ет и land

Отображение меток наблюдений на графике, правда, следует рекомендовать только при наличии относительно небольшого количества наблюдений, иначе многие метки будут накладываться друг на друга и, следовательно, станут нечитаемые. В качестве альтернативы отображения всех меток Вы можете выбрать тактику отображения меток выборочных наблюдений.

Страны, представленные в этом файле, разделены на шесть регионов. Теперь при помощи диаграммы рассеяния мы хотим отобразить зависимость продолжительности жизни от потребляемого количества калорий для всех стран, обозначив при этом страны, относящиеся к разным регионам при помощи отличительных маркеров.

• Поместите дополнительно переменную region (регион) в поле Style (Стиль) области Legend Variables (Переменные легенды), но в этот раз не задавайте никакой переменной для обозначения наблюдений.

Теперь нанесём на диаграмму регрессионную прямую и соответствующий доверительный интервал.

• • Для этого откройте регистрационную карту Fit (Приближение).
• • В поле Method (Метод) активируйте опцию Regression (Регрессия) и в группе Prediction Lines (Линии прогноза) опцию Mean (Среднее значение). Оставьте 95%-й доверительный интервал, устанавливаемый по умолчанию.
• • Для построения диаграммы щелкните по кнопке ОК.

Построенная диаграмма рассеяния с различными маркерами для обозначения точек имеет регрессионную прямую и линии, обозначающие границы доверительного интервала (рис. 89).

Если на диаграмме присутствует описание линейной регрессии, но этот текст мешает восприятию диаграммы, то его можно удалить, выполнив следующие действия.

• • Щелкните дважды на диаграмме и затем правой кнопкой на этой вспомогательной информации.
• • В контекстном меню выберите Hyde Key (Спрятать подсказку).

Пример Рассмотрим пример построения интерактивной диаграммы рассеяния в трехмерном пространстве.

Для построения этого вида диаграммы используем данные измерения линии грунтовых вод города Штадталлендорф земли Гессен, которые содержатся в файле wasser.sav. Переменные х и у соответствуют координатам области размером 4×4 километра, в пределах которой проводились измерения уровня грунтовых вод (в метрах).

• Посредством установки соответствующего выключателя в положение 3-D Coordinate (3-D координата) активируйте отображение поля оси z (рис. 90).

Рис. 89. Диаграмма рассеяния с регрессионной прямой и доверительным.

интервалом.

Рис. 90. Фрагмент диалогового окна Create Bar Scatterplot (Создание диаграммы рассеяния) с активированным полем оси z.

• • Переменную х поместите в поле оси х, перемененную grw — в поле оси z, а переменную lent (продолжительность жизни мужчин) в поле оси у.
• • Откройте регистрационную карту Fit (Приближение) и в поле Method (Метод) активируйте опцию Smoother (Сглаживание).
• • В регистрационной карте Titles… (Заголовки) укажите название диаграммы.

После построения диаграммы в трёхмерном режиме существует возможность плавного вращения диаграммы. Благодаря такому вращению сглаженную поверхность можно оценить из разных точек просмотра.

• Дважды щёлкните на диаграмме. Рядом с редактором диаграмм появится панель с двумя вращающимися колёсами, при помощи которых диаграмму можно вращать в двух направлениях.

Пример возможного вида диаграммы, полученной с помощью такого изменения точки просмотра и отображенной в окне просмотра, представлен на рис. 91.

Рис. 91. Трехмерная диаграмма рассеяния со сглаживанием.

• [1] После щелчка по выключателю Define (Определить) откроется соответствующее диалоговое окно (см. рис. 80).