Dairesel grafik

Dairesel grafik (veya dilimli diyagram, sektör grafiği) (İngilizce: "pie chart", "pasta grafiği"), istatistik biliminde betimsel istatistik alanında kategorik (ya sırasal ölçekli ya da isimsel ölçekli) verileri görsel bir şekilde betimleyip özetlemek için hazırlanan; içindeki kategori dilimlerini orantısal olarak gösteren bir daire şeklinde sunulan bir gösterim aracıdır.

Bir daire şeklindeki dairesel grafik içinde bulunan her dilim bir kategoriyi gösterir ve bu dilimin büyüklüğü derece birimi ile o kategoride bulunan veri sayısının toplam veri sayısı oranına (yani "orantılı sıklık" değerine) aynı oran ile orantılıdır. İlk defa gösterimi 1801'de İngiliz yazarı Playfair'in yayımladığı Statistical Breviary adlı bir kitapta olmuştur ve bu kitapta verilen iki dairesel grafikten birisi 1789'dan önce Osmanlı Devleti'nin değişik kitalarda olan arazilerinin coğrafî alanı verilerini özetlemektedir.

Eğer kullanılan dilim kategorileri, sırasal ölçekli veya isimsel ölçekli değil de, gruplanmış niceliksel (yani aralıksal ölçekli veya oransal ölçekli değişken verileri ise bu türlü niceliksel sayısal verileri daha açıkça ve daha kullanışlı olarak özetleyen istatistiksel grafik, (çubuk grafiği veya nokta grafiği veya histogram), veya istatistiksel tablolar (sıklık tablosu) kullanılması salık verilmektedir.

Eğer bu türlü karşılaştırma yapılmakta ise ve eğer ele alınan dilim tüm verilerinin %25 ile %50'si arasında ise, bu tek bir dilim ile tüm karşılaştırmasının gayet kullanışlı sonuç vereceği bildirilmiştir.

Bu örneğin 2004'te yapılan Avrupa Birliği Parlamento seçimleri sonucunda ortaya çıkan 8 değişik parti grubu üyelerinin sayısını gösteren bir dairesel grafiktir. Aşağıdaki tablo bu grafiğin ortaya çıkarılması için gereken hesapları göstermektedir. İlk sütun parti grubu ismini ve kısaltılmasını, ikinci sütun seçilen üye sayısını; üçüncü sütun bunların toplam üye sayısına oranlarını verir. En son sütun ise her bir parti grubu oranının, derece toplamı 360 derece olan dairede kaç derecelik dilime tekabül ettiğini gösterir ve üçüncü sütundaki her bir oranın 360 ile bölünmesi ile elde edilmiştir.

Bu dairesel grafikte bulunan dilimlerin derece (°) şeklinde ifade edilen büyüklüğü verinin bir kategorisinin büyüklüğünün veri sayı toplamına oranı ile orantılıdır. Büyüklüğü derece ile ifade edilen dilimlerin toplamı 360 dereceye eşit olduğu icin herhangi bir kategori için s orantılı sıklık için bu dairesel grafikteki bir dilimin derece şekilde büyüklüğü (360xs) derece olur. Örnegin, "Avrupa Halk Partisi (EPP)" için sıklık 276, orantılı sıklık (276/732=)37.7 olup dairesel grafikteki bu kategori diliminin büyüklüğü (360x37.7=)135.7 derece olur.

Dairesel grafikler işletme alanında ve kitle iletişim araçlarında (özellikle dergi ve gazetelerde) çok rastlanan bir grafiktir; buna başlıca neden bu türlü grafiğin algılanması için "entelektüel züppelik" gerekmediği önyargısı olabilir. Fakat uzman istatistikçiler genel olarak dairesel grafikleri bilgilerin gösterilmesi için kalitesi düşük bir araç olduğunu kabul etmektedirler ve daha bilimsel yazılarda dairesel grafikler pek az kullanılmaktadır. Buna bir neden de psikologların değişik şekillerin algılanması üzerine yaptıkları araştırma çalışmalarına göre alanlarla ifade edilen büyüklüklerin ve büyüklüğe göre şekillerde değişmelerin yapılmasının, uzunlukla ifade edilen büyüklüklere ve bunların değişmelerine kıyasla daha zor algılandığını deneysel olarak ispat etmeleridir. Psikologlar tarafından bir psikolojik algılama ölçümü olarak kullanılan "Stevens'in güç ölçüsü"ne göre görsel alan algılama için Stevens güç endeksi 0,7 iken uzunluk algılaması için güç endeksi 1,0 olmaktadır.

ABD'de "ATT&T Bell Laboratuvarları" araştırmalarına göre, açıya göre yapılan bir karşılaştırma uzunluğa göre yapılan bir karşılaştırmadan daha zor ve daha az kesinlikle algılanmaktadır. Bu yukarıda verilen ve üç dairesel grafik ile ayni bilgiyi ihtiva eden üç çubuk grafiğini gösteren, diyagram içinde görülebilir. Bu bilgiye göre değişik dilimlerin ve değişik çubukların büyüklüğe göre sıralanması istendiğinde bu deneye katılanların büyük çoğunluğu dilimlerin büyüklüklerine göre sıralamakta güçlük çekmekte ama çubuk grafiğindeki çubukların sıralanmasını kolaylıkla yapabilmektedirler. Fakat deneyde istenen sonuç tek bir belirtilen kategori için tek bir dilimi tüm daire ile veya tek bir çubuğu toplam veri sayısı ile karşılaştırılması olursa, dairesel grafik kullanılarak çok daha çabuk doğru cevap verilmektedir. Eğer belirtilen dilimin toplama orantısı %25 ile %50 arasında ise dairesel grafik, çubuk grafiğine nazaran, çok daha etkin sonuçlara yol açmaktadır.

Günümüzde "polar alan dairesel grafiği" adı verilen bir değişik dairesel grafiğinin 1858'de Florence Nightingale tarafından ilk defa kullandığı iddia edilmektedir. Flörence Nightingale'ın ünü çok açık ve çok özlü olarak verileri açıklaması dolayısıyla fikirlerini başkalarına kabul ettirebildiği bilinmektedir. Üsküdar hastanesi için çıkardığı ve bu istatistiksel aracı kullanarak gösterdiği sonuçlar ve bunların açıkça ve anlaşılır şekilde bir raporda İngiliz Kraliyet Komisyonu araştırmasına sunması onu ününün başlangıcı olmuştur.

Fakat buna benzer grafikler daha önce de kullanılmıştır. Dalgalanma olguları gösteren olayların sıklık incelemelerini ele alan bir bilimsel makalesinde 1829'da "André-Michel Guerry" "gül diyagramı" adlı benzer bir grafik kullanmıştır.

1843'te "Leon Lalanne" rüzgâr yönlerinin bir pusula yönlerine göre nasıl değiştiğini inceleyen sıklıkları bu çeşit diyagramda incelemiştir. Meteorolojiciler hala rüzgâr gülü grafiğini kullanmaktadırlar.

Polar alan grafiği alışılagelmiş olan dairesel grafiğe çok benzemektedir; ama bütün dilimler birer daire içinde aynı derecedirler ve dilim büyüklükleri her dilimin daire merkezinden ne kadar uzak olduğu ile ifade edilirler. Böylece tek bir dairede değişik kategoriler aynı açıda olan dilimler şeklinde olup dışarı taşmaları ile büyüklükleri karşılaştırılabilmektedir.

"Çoklu-seviyeli dairesel grafik" bazen "köklü ağaç grafiği" olarak da bilinmekte ve birbirine bir hiyerarşi içinde bağlı olan verilerin bilgileri iç içe bir seri daireler şekilde ifade etmektedir.. Merkezde bulunan daire bilgi kökünü ifade etmekte bu merkezli usuuste açılan daireler merkezden ayrılan hiyerarşileri göstermektedir. En içteki dairenin bir kesimi içinde bulunan diğer kesimler alt hiyerarşi kesimlerini gösterir. .

Bir dairesel grafiğe çok benzeyen ama bir veya daha fazla sayıda dilimleri birbirinden ayrılmış halde gösterilen bir grafiğe ayrılmış dilimli dairesel grafik adı verilmektedir. Bu ayrılan dilim veya dilimler sunulan grafikte bir dilim veya dilimlerin önemini vurgulamak veya geride kalan dilimlerin küçüklüğünü açıkça göstermek için kullanılmaktadır.

Bazen özellikle kütle iletişim organları bir dairesel grafiği veya bir ayrılmış dilimli dairesel grafiği sunmak için üç boyutlu gösterimler kullanıp dilimlere ve daireye bir prespektif vermektedirler. Bu üç boyutlu şekiller çok defa estetik nedenlerle kullanılmaktadır. Çok kere üç boyutlu prespektif sunulan bilgilerin daha iyice anlaşılmasına hiçbir katkı yapmamaktadır. Bazı uzmanlara göre ise, verilen üç boyutlu preskpektifini bu tip grafiklerin ve kesimlerini biçimini çarpıtıp sunulan bilgilerin anlaşılmasını zorlaştırmaktadır ve hatat yanıltıcı bilgiler edinilmesine yol açmaktadır. Uzaman istatistikçiler, dairesel grafiklerde, ve bütün diğer istatistiksel grafiklerde, genel olarak üç boyutlu gösterimlerin kullanılmamasını tavsiye etmektedirler.

Ortası açık bir daire içindeki kesimler seklinde sunulan "simit şekilli dairesel grafik" (İngilizce "doughnut chart") bir dairesel grafikle ayni bilgiyi vermektedir. Bu grafiğin ortasında bir genişçe delik olması diğer bilgileri sağlayan diğer ayni şekilleri grafikleri arka arkaya koymaya destek vermektedir.

Dairesel grafiğin ilk kullanışı 1801'de İngiliz William Playfair'in yayımladığı Statistical Breviary adlı kitapta bulunan bu türlü iki grafiktir. Bu gösterim 19. yüzyılda özel litograf tipi basım yapılmasını gerektirdiği için pek popüler olarak kullanılmamıştır. 1858'de Fransız mühendis "Charles Joseph Minard" hazırladığı haritaların bir üçüncü boyutta bilgi ihtiva etmesini isteği nedeniyle bu gösterimleri kullanması, bu gösterim usulünün yayılmasına başlangıç olmuştur.