Przedziały

Omówienie

Wykresy Google mogą wyświetlać interwały wokół serii. Można ich używać do przedstawiania przedziałów ufności, minimalnych i maksymalnych wartości wokół wartości, próbkowania percentylu lub innych kwestii, które wymagają różnej marży w obrębie serii.

Istnieje 6 stylów interwału: linia, słupek, prostokąt, kijek, punkt i obszar. Poniżej znajdziesz przykłady tych funkcji. W każdym przykładzie użyjemy tego samego zbioru danych, widocznego tutaj bez odstępów:

Powyższy wykres jest prosty: zawiera 7 serii danych o równym znaczeniu. W dalszej części założymy, że pierwsza seria jest serią główną, a pozostałe 6 jest porównywane z nią w interwałach.

Interwały między wierszami

Odstępy między wierszami są czasami używane do zobrazowania wariancji wielu eksperymentów. Na wykresie poniżej pokazujemy serię główną i przedziały względem niej.

<html>
 
<head>
   
<script type="text/javascript" src="https://www.gstatic.com/charts/loader.js"></script>
   
<script type="text/javascript">
      google
.charts.load('current', {'packages':['corechart']});
      google
.charts.setOnLoadCallback(drawChart);

     
function drawChart() {
       
var data = new google.visualization.DataTable();
        data
.addColumn('number', 'x');
        data
.addColumn('number', 'values');
        data
.addColumn({id:'i0', type:'number', role:'interval'});
        data
.addColumn({id:'i1', type:'number', role:'interval'});
        data
.addColumn({id:'i2', type:'number', role:'interval'});
        data
.addColumn({id:'i2', type:'number', role:'interval'});
        data
.addColumn({id:'i2', type:'number', role:'interval'});
        data
.addColumn({id:'i2', type:'number', role:'interval'});
 
        data
.addRows([
           
[1, 100, 90, 110, 85, 96, 104, 120],
           
[2, 120, 95, 130, 90, 113, 124, 140],
           
[3, 130, 105, 140, 100, 117, 133, 139],
           
[4, 90, 85, 95, 85, 88, 92, 95],
           
[5, 70, 74, 63, 67, 69, 70, 72],
           
[6, 30, 39, 22, 21, 28, 34, 40],
           
[7, 80, 77, 83, 70, 77, 85, 90],
           
[8, 100, 90, 110, 85, 95, 102, 110]]);
 
       
// The intervals data as narrow lines (useful for showing raw source data)
       
var options_lines = {
            title
: 'Line intervals, default',
            curveType
: 'function',
            lineWidth
: 4,
            intervals
: { 'style':'line' },
            legend
: 'none'
       
};
 
       
var chart_lines = new google.visualization.LineChart(document.getElementById('chart_lines'));
        chart_lines
.draw(data, options_lines);
     
}
   
</script>
 
</head>
 
<body>
   
<div id="chart_lines" style="width: 900px; height: 500px;"></div>
 
</body>
</html>
 

Jak widać w powyższych danych, do serii uzupełniającej dołączono 3 różne identyfikatory: i0, i2 i i3. Na ich podstawie możemy nadać serii różne style, a poniżej przedstawiamy różne kolory i grubość.

Uwaga: ponowne używanie identyfikatorów tak jak powyżej nie jest dobrą formą, bo i2 jest używany 4 razy. Działa, ale w przyszłości możemy to zmienić.

Jedyną różnicą są opcje:

    var options_lines = {
        title
: 'Line intervals, tailored',
        lineWidth
: 4,
        curveType
:'function',
       
interval: {
           
'i0': { 'style':'line', 'color':'#D3362D', 'lineWidth': 0.5 },
           
'i1': { 'style':'line', 'color':'#F1CA3A', 'lineWidth': 1 },
           
'i2': { 'style':'line', 'color':'#5F9654', 'lineWidth': 2 },
       
},

        legend
: 'none',
   
};

Interwały między słupkami

Odstępy słupkowe tworzą paski błędów wokół danych. Pierwsza i ostatnia kolumna przedziału są rysowane jako szerokie słupki równoległe do osi domeny, a wewnętrzne kolumny są rysowane jako krótsze „znaczniki”. Łącznik jest dodawany do szerokich słupków (jeśli te 2 słupki mają taką samą wartość, drążek jest renderowany jako punkt, chyba że opcja pointSize ma wartość 0).

Szerokość poziomych słupków odpowiadających pierwszej i ostatniej kolumnie jest określana za pomocą parametru intervals.barWidth, a szerokość poziomych słupków odpowiadających wewnętrznym kolumnom – za pomocą parametru intervals.shortBarWidth. Jeśli zostaną one pominięte, wyświetli się wykres podobny do pokazanego powyżej z tymi opcjami:

    var options_bars = {
        title
: 'Bars, default',
        curveType
: 'function',
        series
: [{'color': '#D9544C'}],
        intervals
: { style: 'bars' },
        legend
: 'none',
   
};

Interwały między ramkami

Odstępy między prostokątami renderowane w tabeli danych w postaci zbioru zagnieżdżonych prostokątów: pierwsza i ostatnia kolumna tworzą najbardziej zewnętrzny prostokąt, a wewnętrzne kolumny są renderowane jako ciemniejsze prostokąty w ramce zawierającej pole.

Aby określić odstępy między ramkami:

    var options = {
        series
: [{'color': '#1A8763'}],
       
intervals: { style: 'boxes' },
        legend
: 'none',
   
};

Możesz zwiększyć widoczność pól, używając opcji intervals.lineWidth i intervals.barWidth:

Odpowiednie opcje:

    var options = {
        title
:'Boxes, thick',
        curveType
:'function',
        lineWidth
: 4,
        series
: [{'color': '#1A8763'}],
       
intervals: { 'lineWidth':2, 'barWidth': 0.5, style: 'boxes' },
        legend
: 'none',
   
};

Interwały między dyskami

Odstępy między wierszami powodują wyświetlenie par kolumn jako zbioru elementów równoległych do osi docelowej. Pałeczka o zerowej wysokości jest renderowana jako punkt, który można pominąć, ustawiając opcję pointSize na 0.

Możesz utworzyć te elementy, używając style o wartości 'sticks':

    var options_sticks = {
        title
:'Sticks, default',
        curveType
:'function',
        series
: [{'color': '#E7711B'}],
       
intervals: { style: 'sticks' },
        legend
: 'none',
   
};

Przedziały punktów

Przedziały punktowe wyświetlają dane interwałów w postaci małych okręgów:

Rozmiarem punktu można kontrolować za pomocą opcji intervals.pointSize. A tu 2:

    var options_points = {
        title
:'Points, default',
        curveType
:'function',
        lineWidth
: 4,
        series
: [{'color': '#D3362D'}],
       
intervals: { 'style':'points', pointSize: 2 },
        legend
: 'none',
   
};

Tak to wygląda w ósmej kolejności:

Odstępy między powierzchniami

Odstęp obszaru renderuje dane interwałów jako zbiór zagnieżdżonych zacienionych obszarów. Zagnieżdżanie par kolumn jest podobne do przedziałów przedziału, z tym że wymagana jest parzysta liczba kolumn.

Aby to zrobić, ustaw style na 'area':

    var options = {
        title
:'Area, default',
        curveType
:'function',
        series
: [{'color': '#F1CA3A'}],
       
intervals: { 'style':'area' },
        legend
: 'none',
   
};

Łączenie stylów interwałów

Aby uzyskać jeszcze większe możliwości dostosowywania, możesz połączyć style interwałów na jednym wykresie.

Oto wykres, który łączy interwały warstwowe i słupkowe:

Na powyższym wykresie określamy style o wartości 'bars' w przypadku interwałów oznaczonych tagami i0 i i1 oraz styl 'area' dla i2. Następnie używamy pointSize do ograniczania słupków:

    var options = {
        title
:'Bar/area interval chart',
        curveType
:'function',
        intervals
: { 'color':'series-color' },
       
interval: {
           
'i0': { 'color': '#4374E0', 'style':'bars', 'barWidth':0, 'lineWidth':4, 'pointSize':10, 'fillOpacity':1 },
           
'i1': { 'color': '#E49307', 'style':'bars', 'barWidth':0, 'lineWidth':4, 'pointSize':10, 'fillOpacity':1 },
           
'i2': { 'style':'area', 'curveType':'function', 'fillOpacity':0.3 }},

        legend
: 'none',
   
};

Oto wykres liniowy interwału słupkowego z interwałami i2 przedstawionymi w postaci zacisków:

    var options = {
        title
:'Sticks, horizontal',
        curveType
:'function',
        lineWidth
: 4,
        series
: [{'color': '#E7711B'}],
        intervals
: { 'lineWidth': 4, 'barWidth': 0.5 },
        interval
: {
           
'i2': { 'style':'sticks', 'color':'grey', 'boxWidth': 2.5,
           
'lineWidth': 1 }
       
},
        legend
: 'none',
   
};

Oto wykres liniowy typu interwał, który w tle wykorzystuje pola o niskiej przezroczystości, aby umieścić wybrane odstępy w tle:

    // Focus is the error bars, but boxes are visible in the background.
   
var options_boxes_background = {
        title
:'Background boxes',
        curveType
:'function',
        lineWidth
: 4,
        series
: [{'color': '#1A8763'}],
       
intervals: { 'lineWidth':2, 'barWidth': 0.5 },
        interval
: {
           
'i2': { 'style':'boxes', 'color':'grey', 'boxWidth': 2.5,
           
'lineWidth': 0, 'fillOpacity': 0.2 }
       
},

        legend
: 'none',
   
};

Możemy utworzyć wykres interwałowy typu „punkty i wąsy”, określając styl 'points' o niskiej przezroczystości dla jednego interwału i elementu boxWidth:

    var options = {
        title
:'Points and whiskers',
        curveType
:'function',
        lineWidth
: 4,
        series
: [{'color': '#D3362D'}],
       
intervals: { 'lineWidth':2, 'barWidth': 0.5 },
        interval
: {
           
'i2': { 'style':'points', 'color':'grey', 'pointSize': 10,
           
'lineWidth': 0, 'fillOpacity': 0.3 }
       
},

        legend
: 'none',
   
};

Wykres pudełkowy

Na koniec, na podstawie powyższego wykresu „punkty i wąsy”, możemy użyć odstępów kwadratowych i słupkowych do utworzenia podstawowego wykresu ramkowego.

      var options = {
          title
:'Box Plot',
          height
: 500,
          legend
: {position: 'none'},
          hAxis
: {
            gridlines
: {color: '#fff'}
         
},
          lineWidth
: 0,
          series
: [{'color': '#D3362D'}],
          intervals
: {
            barWidth
: 1,
            boxWidth
: 1,
            lineWidth
: 2,
            style
: 'boxes'
         
},
          interval
: {
            max
: {
              style
: 'bars',
              fillOpacity
: 1,
              color
: '#777'
           
},
            min
: {
              style
: 'bars',
              fillOpacity
: 1,
              color
: '#777'
           
}
         
}
     
};
   
    google.charts.load('current', {'packages':['corechart']});
    google
.charts.setOnLoadCallback(drawBoxPlot);

   
function drawBoxPlot() {

     
var array = [
       
['a', 100, 90, 110, 85, 96, 104, 120],
       
['b', 120, 95, 130, 90, 113, 124, 140],
       
['c', 130, 105, 140, 100, 117, 133, 139],
       
['d', 90, 85, 95, 85, 88, 92, 95],
       
['e', 70, 74, 63, 67, 69, 70, 72],
       
['f', 30, 39, 22, 21, 28, 34, 40],
       
['g', 80, 77, 83, 70, 77, 85, 90],
       
['h', 100, 90, 110, 85, 95, 102, 110]
     
];

     
var data = new google.visualization.DataTable();
      data
.addColumn('string', 'x');
      data
.addColumn('number', 'series0');
      data
.addColumn('number', 'series1');
      data
.addColumn('number', 'series2');
      data
.addColumn('number', 'series3');
      data
.addColumn('number', 'series4');
      data
.addColumn('number', 'series5');
      data
.addColumn('number', 'series6');

      data
.addColumn({id:'max', type:'number', role:'interval'});
      data
.addColumn({id:'min', type:'number', role:'interval'});
      data
.addColumn({id:'firstQuartile', type:'number', role:'interval'});
      data
.addColumn({id:'median', type:'number', role:'interval'});
      data
.addColumn({id:'thirdQuartile', type:'number', role:'interval'});

      data
.addRows(getBoxPlotValues(array));

     
/**
       * Takes an array of input data and returns an
       * array of the input data with the box plot
       * interval data appended to each row.
       */

     
function getBoxPlotValues(array) {

       
for (var i = 0; i < array.length; i++) {

         
var arr = array[i].slice(1).sort(function (a, b) {
           
return a - b;
         
});

         
var max = arr[arr.length - 1];
         
var min = arr[0];
         
var median = getMedian(arr);

         
// First Quartile is the median from lowest to overall median.
         
var firstQuartile = getMedian(arr.slice(0, 4));

         
// Third Quartile is the median from the overall median to the highest.
         
var thirdQuartile = getMedian(arr.slice(3));

          array
[i][8] = max;
          array
[i][9] = min
          array
[i][10] = firstQuartile;
          array
[i][11] = median;
          array
[i][12] = thirdQuartile;
       
}
       
return array;
     
}

     
/*
       * Takes an array and returns
       * the median value.
       */

     
function getMedian(array) {
       
var length = array.length;

       
/* If the array is an even length the
         * median is the average of the two
         * middle-most values. Otherwise the
         * median is the middle-most value.
         */

       
if (length % 2 === 0) {
         
var midUpper = length / 2;
         
var midLower = midUpper - 1;

         
return (array[midUpper] + array[midLower]) / 2;
       
} else {
         
return array[Math.floor(length / 2)];
       
}
     
}

     
var options = {
          title
:'Box Plot',
          height
: 500,
          legend
: {position: 'none'},
          hAxis
: {
            gridlines
: {color: '#fff'}
         
},
          lineWidth
: 0,
          series
: [{'color': '#D3362D'}],
          intervals
: {
            barWidth
: 1,
            boxWidth
: 1,
            lineWidth
: 2,
            style
: 'boxes'
         
},
          interval
: {
            max
: {
              style
: 'bars',
              fillOpacity
: 1,
              color
: '#777'
           
},
            min
: {
              style
: 'bars',
              fillOpacity
: 1,
              color
: '#777'
           
}
         
}
     
};

     
var chart = new google.visualization.LineChart(document.getElementById('box_plot'));

      chart
.draw(data, options);
   
}