南丁格尔玫瑰图
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南丁格尔玫瑰图(Nightingale rose diagram),又称鸡冠花图、极坐标区域图,是南丁格尔在克里米亚战争期间提交的一份关于士兵死伤的报告时发明的一种图表。
第一行类别的数量映射扇形的数量,第二行类别数值的大小映射扇形的半径。
尽管外形与饼图相似,但从本质上说,南丁格尔玫瑰图更像建立在极坐标下的柱状图或堆叠柱状图。它用半径来反映数值,而饼图是以扇形的弧度来表示数据。
南丁格尔玫瑰图是将柱状图在极坐标下绘制。如果将柱状图扩展为层叠柱状图,同样可以实现层叠的玫瑰图。
分类过少的场景。例如下图为某班的男女生数量,这种场景使用饼图(或环图)效果更佳。
由于半径和面积之间是平方的关系,视觉上,南丁格尔玫瑰图会将数据的比例夸大。因此,当我们追求数据的准确性时,玫瑰图不一定是个好的选择。但反过来说,当我们需要对比非常相近的数值时,适当的夸大会有助于分辨。
因此,当希望精确的比较数值大小时,推荐使用柱状图。
从命名上来看,很明显南丁格尔玫瑰图是由名叫“南丁格尔”的人发明的。
1820 年出生于意大利的英国人弗罗伦斯.南丁格尔( Florence Nightingale ) 毕生致力于推动护理制度的发展与改革,因此被人们视做护士的精神代名词,甚至连国际护士理事会也为了纪念南丁格尔所付出的贡献而以其生日订为国际护士节。
然而,一般人比较不知道的,南丁格尔除了是位护士,其实也是一位统计学家,也是英国皇家统计学会的第一位女性会员。
恰逢1854 年的克里米亚战争,34岁的南丁格尔与其它38 位女性,以志愿者的身份,来到位于俄国克李米亚半岛的英军野战医院。
当时的野战医院卫生条件极差,甚至连干净的水源与厕所都没有,让1854 年冬天的伤士死亡率高达23%,直到1855 年 John Sutherland 博士等人来到医院,改善整体的卫生环境后,才将死亡率戏剧性的降至2.5% 。
当时的南丁格尔注意到这件事,并认为政府应该要改善战地医院的品质来拯救更多年轻的生命。从她于1857 年所写的一封书信中我们看出他对政府所表现的不满:
Our government is quite determined to do nothing. Of that, everyone is now persuaded—nothing, I mean, to prevent another army, under the same circumstances, being destroyed as the last was. Everyone is well aware that, if war were to break out tomorrow, we should have the whole scene of '54 over again.
战后,南丁格尔写了一本堪称其一生最长著作、厚近900 页的报告书:「Notes on matters affecting the health, efficiency and hospital administration of the British Army」, 指出卫生条件等原因造成了战地医院的高死亡率,并使用了玫瑰图来说明这件事情。
下图即为当时所使用的图表:
这张图用来说明与比较战地医院伤患各种死亡原因的人数,每块扇形代表着各个月份中的死亡人数,面积越大代表越多死者。
蓝色区域:死于原本可避免的感染的士兵数
红色区域:因受伤过重而死亡的士兵数
黑色区域:死于其它原因的士兵数
图中,左右两块图表各包含了一年份12 个月的资料,右图为1854 年4 月至1955 年3 月,左图则为1855 年4 月至1856 年3 月。
南丁格尔刻意以1855 年4 月做为分界,将24 个月的资料切分为左右两张图再用黑色线条连结,大概是卫生委员会来改善环境时的日期,也因此我们可以比较两个年度的死亡人数与其原因的概略比例。
下图为 Elijah Meeks 利用d3.js 制作的Brushable Radial Chart,用来表现纽约市的历史温度:
这些是较晚期才出现的图表形式,在两百年前统计图表还正在发展。
当时南丁格尔的玫瑰图可以说是相当好的诠释了。这样的图表将复杂的统计资料以容易阅读的形式递到了不善于阅读统计资料的国会议员面前。
这正是资料视觉化所希望做到的— 降低资讯解读的门槛、提升讯息传播的效率。
此后,南丁格尔在印度花了四十年的时间,持续关心与改善从英军到印度人民的公共卫生、健康与饥荒的状况。南丁格尔玫瑰图比起南丁格尔一生所做的奉献的一切来说,真的是微不足道,但我们仍从图表中看到了她的故事。
她创造的“南丁格尔玫瑰图”使其论点具有强大的冲击力。可以说,她在这一领域的工作促进了循证医学的发展,在目前理解和评估新冠肺炎疫情数据产生和共享至关重要的情况下,这一领域的工作尤其重要。
人民日报通报新冠疫情确诊人数也偏爱使用南丁格尔玫瑰图(截止北京时间2020年05月31日)。
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