Почему круговая диаграмма почти всегда плоха

«Пирог» кодирует доли углом — самым неточным из позиционных каналов.

Круговая диаграмма (pie chart) показывает доли целого секторами круга, кодируя величину углом и площадью сектора — каналами, которые человек считывает плохо.

В чём проблема

Из урока про ранг каналов мы знаем: угол и площадь стоят в самом низу иерархии точности. На «пироге» читателю предлагается сравнивать именно углы секторов. Отличить 23 % от 27 % по углу почти невозможно, особенно когда сектора не рядом и повёрнуты по-разному. Те же доли на столбчатой диаграмме мгновенно сравниваются по длине вдоль общей оси.

Хуже того: у «пирога» нет общей базовой линии. На столбцах все начинаются от нуля, и глаз скользит по единой шкале. На круге каждый сектор «висит» под своим углом — нет опоры для сравнения. А когда долей много (скажем, 8 категорий), «пирог» превращается в нечитаемую мозаику тонких клиньев.

3D-pie — отдельное зло

Объёмный «пирог» с наклоном искажает доли физически: ближние к зрителю сектора из-за перспективы кажутся больше, дальние — меньше. Один и тот же процент выглядит по-разному в зависимости от положения на круге. Это уже не неточность, а прямое искажение данных. В научной статье 3D-pie — почти гарантированное замечание рецензента.

Проверим неразличимость углов

Переведём доли в углы и посмотрим, насколько близки два сектора, отличающиеся на 4 процентных пункта. Полный круг — $360°$.

shares = {"A": 27, "B": 23, "C": 25, "D": 25}
total = sum(shares.values())
for k, v in shares.items():
    angle = v / total * 360
    print(f"{k}: {v}% -> {angle:.1f} град")
diff = (27 - 23) / total * 360
print(f"разница A и B на круге: {diff:.1f} град — глаз почти не видит")

Вывод:

A: 27% -> 97.2 град
B: 23% -> 82.8 град
C: 25% -> 90.0 град
D: 25% -> 90.0 град
разница A и B на круге: 14.4 град — глаз почти не видит

Разница в 4 процентных пункта — всего 14 градусов наклона сектора, которые на глаз неотличимы от прямого угла. На столбцах та же разница в 4 единицы высоты видна сразу.

Чем заменить

Почти всегда лучше работают:

• Столбчатая диаграмма — сравнение долей по длине вдоль общей оси.
• Dot plot (точечный) — ещё чище: точка на горизонтальной шкале, минимум чернил.
• Столбец с накоплением — если важно подчеркнуть, что доли складываются в 100 %.

Когда pie всё-таки допустим

Очень редко: 2–3 категории, одна из которых явно доминирует, и цель — грубо показать «больше половины / меньше половины». Даже тогда столбцы не хуже. В научной публикации «пирог» практически не встречается.

Как работает под капотом

Сравнение углов требует от зрительной системы оценки наклона двух радиусов и мысленного вычитания — операция неточная и медленная. Сравнение длин на общей шкале сводится к оценке положения двух концов на одной линии — операция, под которую зрение заточено эволюцией. Поэтому разница в точности не вопрос привычки, а свойство нашего восприятия.

Что говорят эксперименты

Неприязнь к «пирогу» — не предрассудок, а вывод из измерений. Ещё в исследованиях Кливленда и Макгилла участники, сравнивая величины, ошибались на круговых диаграммах заметно сильнее, чем на столбцах: средняя ошибка оценки отношения для углов в разы выше, чем для длины на общей шкале. Более поздние работы подтвердили: люди систематически путаются, какой из двух близких секторов больше, особенно когда они не смежны и повёрнуты по-разному относительно вертикали.

Любопытно, что у «пирога» есть один сценарий, где он не так плох, — когда нужно показать долю одного сектора относительно целого, а не сравнить сектора между собой. «Примерно четверть» по «пирогу» оценивается сносно, потому что четверть круга — узнаваемый ориентир (прямой угол). Но как только категорий больше двух-трёх и важно их сравнить, столбцы выигрывают вчистую. В научной публикации, где обычно нужно именно сравнение, «пирог» практически не оправдан.

Частые ошибки

• Pie с 6+ категориями — нечитаемая мозаика.
• 3D-pie — перспектива искажает доли.
• Два «пирога» рядом для сравнения «до/после» — сравнивать углы между двумя кругами ещё труднее; нужны сгруппированные столбцы.
• Подписи процентов прямо на секторах как «костыль» — если без чисел график не читается, это плохой график.

Итог

• Pie кодирует доли углом — слабым каналом без общей базовой линии.
• 3D-pie прямо искажает доли перспективой.
• Замена: столбцы, dot plot, столбец с накоплением.
• В науке круговая диаграмма почти не нужна.