استفاده از Error Bar در نمودارهای اکسل

بیشتر اوقات فکر میکنیم عدم قطعیت که بیشتر به دلیل کمبود داده، رویکرد تحقیقاتی غلط و روش های غیرموثر اتفاق میفته، خطرناکه. در واقع عدن قطعیت چیز بدی نیست. مثلا در تجارت، این موضوع شرکت شما رو برای آینده آماده میکنه. در پزشکی باعث نوآوری های منجر به یک دستاورد تکنولوژیکی موثر، میشه. در علوم، عدم قطعیت باعث شروع تحقیقات و بررسی های بیشتر میشه و بخاطر اینکه دانشمندان علاقه به کمی سازی دارن، راهی پیدا کردن که بتونن عدم قطعیت رو کمی کنن. برای این موضوع، مواردی مثل سطح اطمینان و یا حاشیه خطا رو محاسبه میکنن و اونها با استفاده از چیزهایی که ما به عنوان میله های خطا میشناسیم، نمایش میدن.
در این مقاله میخوایم راجع به نمایش خطای نمودار صحبت کنیم. در این مقاله نحوه اضافه کردن میله های خطا یا Error Bar استاندارد، میله خطای دلخواه و حتی اضافه کردن این میله ها برای هر نقطه نمودار رو یاد میگیریم.

میله های خطا (Error Bar) در اکسل

میله های خطا در نمودارهای اکسل برای نمایش تغییر داده ها و دقت اندازه گیری بکار برده میشن. در واقع میله های خطا میتونن اختلاف بین داده های گزارش شده و آنچه که واقعا باید باشن رو نمایش بدن.

در ماکروسافت اکسل میله های خطا میتونن روی نمودار های زیر نمایش داده بشن:

نمودار میله ای (Bar chart) دو بعدی و ستونی (Column chart) ، نمودار خطی (Line chart) و سطح (Area chart)، نمودار پراکندگی  (Scatter chart) و حبابی  (Bubble chart). در نمودار پراکندگی و حبابی هر دو مدل میله خطا (افقی و عمودی) قابل نمایش هستن.

میله های خطا رو در نمودارها میشه به صورت های زیر نمایش داد:

خطای استاندارد، بصورت درصد، مقدار ثابت و یا انحراف استاندارد. همچنین میتونیم محاسبات دلخواه خودمون رو انجام بدیم و نتیجه رو به عنوان میله های خطا روی نمودار نمایش بدیم.

نحوه نمایش میله های خطا در اکسل

در ورژن های 2013 به بعد اکسل، اضافه کردن میله های خطا سریع و راحت هست:

• هر جایی روی نمودار کلیک کنید
• روی علامت مثبت (Chart Element) سمت راست نمودار کلیک کنید. (از تب Design/ Add Chart Element نیز در دسترس هست).
• روی فلش کنار Error Bar کلیک کنید و یکی از گزینه های ارائه شده را انتخاب کنید:
• Standard Error: خطای استاندارد از میانگین رو برای همه داده ها نمایش میده. در واقع داده های نمونه چقدر از میانگین جامعه فاصله دارند.
• Percentage: میله های خطا رو با میزان پیشفرض 5% از داده ها نمایش میده اما امکان تغییر این 5 درصد وجود داره و میتونیم مقدار دلخواه رو از قسمت more Option وارد کنیم.
• Standard Deviation: انحراف استاندارد میزان تغییر داده ها رو نشون میده. اینکه چقدر این داده ها به میانگین نزدیک هستن و یا بعبارتی چه میزان از میانگین فاصله دارن. بصورت پیشفرض، میله ها بصورت یک انحراف معیار یکسان برای همه نقط نمایش داده میشه.
• More Option: اجازه میده که میله های خطای دلخواه خودتون رو اضافه کنید به نمودار.

شکل 1- نمایش میله های خطا در نمودار

با انتخاب More Options فضای Format Error Bar در سمت راست صفحه نمایش داده میشه که میتونیم:

• در قسمت Fixed Value, Percenntage و انحراف استاندارد میتونیم مقدار دلخواه خودمون رو برای میله های خطا تعیین کنیم.
• جهت میله خطا رو میتونیم تعیین کنیم (مثبت، منفی و یا هر دو) و اینکه پایان خط به چه صورت باشه (اینکه انتهاش خط داشته باشه یا نه Cap , No Cap).
• مقادیر خطا رو بصورت دلخواه از قسمت Custom Error Bar میتونیم تخصیص بدیم.
• درصد میله های خطا رو میتونیم تغییر بدیم.

به عنوان مثال، میخوایم میزان خطا رو برای نمودار به 10% تغییر بدیم. برای این کار گزینه percentage رو انتخاب میکنیم و عدد 10 رو در باکس روبروش تایپ میکنیم.

شکل 2- نمایش میله خطا به عنوان درصد دلخواه

نمایش میله های خطا (Error Bar) در ورژن 2007 و 2010

در ورژن های قبل تر تنظیمات نمودارها یک مقدار متفاوت هست. برای این کار کافیه روی هر قسمت از نمودار کلیک کنیم تا Chart Tools در ریبون بالا فعال بشه. سپس روی تب Layout و در گروه Analysis group گزینه Error Bars رو انتخاب کنیم.

شکل 3- اضافه کردن میله های خطا در اکسل2007 و اکسل 2010

نحوه اضافه کردن میله های خطای دلخواه

میله های خطای استاندارد که در اکسل وجود دارند، به خوبی کار میکنن ولی شاید نیاز داشته باشیم که مقادیر این میله های خطا رو خودمون تعیین کنیم. برای ایجاد میله های خطای دلخواه مطابق مراحل زیر پیش میریم:

• روی علامت مثبت سمت راست نمودار کلیک میکنیم.
• روی فلش موکود در کنار Error Bars کلیک میکنیم و گزینه More Options رو میزنیم.
• در تب آخر منوی Format Error Bars زیر Error Amount گزینه Custom رو زده و روی دکمه Specify Value کلیک میکنیم.

شکل 4- نمایش میله های خطا با مقدار دلخواه

• یک جدول کوچک به نام Custom Error Bars نمایش داده میشه که دو تا فیلد داره که هر کدوم داده پیشفرض {1}= رو داره. حالا میتونیم مقادیر دلخواه خودمون رو در این فیلدها وارد کنیم. (بدون علامت مساوی و آکلاد) اکسل خودش این مسئله رو درست میکنه.

شکل 5- تخصیص مقادیر داخواه به میله های خطا

هر کدوم از مقادیر مثبت یا منفی رو که نخواستیم وارد کنیم، مقدارش و صفر قرار میدیم. اما باکس رو خالی نمیکنیم.اگر باکس رو خالی بذاریم اکسل فکر میکنه فراموش کردیم و همون مقدار قبلی رو در نظر میگیره.

این روش هم مثل روش های قبلی، میله خطا رو بصورت یکسان و برای همه نقاط در نظر میگیره. اما اگر ناز باشه که برای هر نقطه خطای جداگانه در نظر بگیریم باید مثل مراحل زیر عمل کنیم:

اضافه کردن میله های خطا (Error Bar) برای هر نقطه در نمودار بصورت جداگانه

برای شروع، همه مقادیر (یا فرمول) مورد نظر برای میله های خطا رو در سلول های جداگانه و در کنارداده های اصلی نمودار وارد میکنیم. بعد به اکسل محل داده های مربوط به میله های خطا رو معرفی میکنیم. در این مثال برای هر نقطه میله خطای انحراف استاندارد ایجاد میکنیم:

فرض کنیم در سه ستون میزان فروش چند محصول رو داریم و برای هر محصول میانگین فروش محاسبه کردیم و این میانگین رو در نمودار نمایش میدیم.

از طرفی میزان انحراف استاندارد برای این محصولات رو جداگانه و با استفاده از تابع STDEV محاسبه کردیم. حالا این انحراف استاندارد رو میخوایم به عنوان میله های خطا برای هر محصول نمایش بدیم.

• اول داده ها رو بصورت زیر آماده میکنیم:

شکل 6- آماده سازی داده ها برای نمایش میله خطای دلخواه

• حالا در پنجره Custom Error Bars مقادیر اولیه رو حذف میکنیم در قسمت Positive Error Value محدوده مربوط به انحراف معیار محاسبه شده رو انتخاب میکنیم یعنی محدوده B7:D7
• برای Negative Error Value هم همین کار رو میکنیم. اگر میخوایم در قیمت منفی چیزی نمایش داده شده مقدار رو صفر قرار میدیم.

شکل 7- تعیین میله خطا برای هر نقطه بصورت جداگانه

={1}+Sheet1!$B$7:$D$7

اگر مراحل رو به درستی انجام داده باشیم و Ok رو بزنیم. نمودار بصورت زیر نمایش داده خواهد شد که هر ستون، خطای مربوط به خودش رو داره.

شکل 8- نمایش خطاهای متفاوت برای هر داده

نحوه اضافه کردن میله خطای افقی

برای بیشتر نمودارها، فقط میله خطای عمودی قابل استفاده هست. میله خطای افقی فقط برای نمودار پراکنگی، میله ای و حبابی میتونه اضافه بشه.

برای نمودار میله ای (با نمودار ستونی اشتباه نباید گرفته بشه)، میله خطای افقی بصورت پیش فرض وجود داره و تنها نوع میله خطا در این نمودار هست.

شکل 9- میله خطای افقی در نمودار میله ای

در نمودار حبابی و و پراکندگی، میله های خطا (Error Bar) در هر دو جهت عمودی و افقی وجود دارن.

اگر هر کدوم از این میله های خطا رو نخواستیم، میتونیم کلیک راست کنیم و حذف کنیم.

شکل 10- حذف میله خطای دلخواه

این کار برای همه نقاط نمودار میله عمودی رو حذف میکنه و حالا میتونیم با دبل کلیک بر روی یکی از میله ها وارد محیط Format Error Bars میشیم و تنظیمات بیشتری رو انجام میدیم.

نحوه اضافه کردن میله خطا (Error Bar) برای داده های مشخص

گاهی اوقات اضافه کردن میله خطا برای همه داده های موجود، ممکنه باعث شلوغی نمودار بشه. مخصوصا در نمودارهای ترکیبی، عموما بهتر این هست که فقط برای یک سری از نمودارها میله های خطا رو داشته باشیم.برای این کار ابتدا سری مورد نظر و انتخاب میکنیم و بعد اقدام به افزودن میله خطا از مسیرهای گفته شده میکنیم.

شکل 11- اضافه کردن میله خطا فقط برای یک سری در نمودار

تغییر دادن میله های خطا در اکسل

برای تغییر نوع و ظاهر (رنگ، ضخامت و …) خطوط میله خطا مطابق زیر عمل میکنیم:

• با یک از روش هایی که قبلا گفته شد، پنجره Format Error Bars رو باز میکنیم
• برای تغییر نوع، جهت و انتهای خطوط میله خطا به تب Option میریم (تب آخر در شکل 12)
• برای تغییر رنگ، شفافیت، ضخامت و … به قسمت Fill و Line Tab (تب اول در شکل (12 میریم.

شکل 12- تغییر تنظیمات گرافیکی میله های خطا

حذف میله های خطا در اکسل

برای حذف میله های خطا (Error Bar) کافیه روی یکی از اونها کلیک کنیم و دکمه Delete رو بزنیم.

میله های خطا در داشبورد ها کاربرد زیادی دارن و در گرافیک های مختلف برای نمایش موارد مختلف به کار برده میشن. تسلط به این قسمت از نمودار ها و همه جزئیات اون، میتونه به شما در ایجاد نمودارهای حرفه ای و جذاب کمک بکنه.