ドーナツチャート（高校生向け）

こんな場面を想像してみよう #

クラス 40 人に「好きな教科」を聞いたら、国語 8 人、数学 12 人、英語 10 人、理科 6 人、社会 4 人でした。人数そのものより「数学が全体の 3 割」「理科と社会を合わせて 4 分の 1」のように全体に対する割合を伝えたいとき、円の形が役に立ちます。

下の図は標準版の例で、投資先の地域ごとの配分をドーナツチャートにしたものです。

米国の扇形は 40% で、ほかの 4 つを合わせたものに近い大きさに見えます。「米国が半分近く」「欧州とその他は合わせてもエマージング 1 つ分」。こうした「全体の中での位置づけ」が、円グラフが得意とする読み方です。

扇形はこう決まる #

まず、割合を出します。各カテゴリの値を合計で割って百分率にしますが、図のデータは最初から 40, 20, 20, 10, 10 で合計 100 です。次に、割合を中心角に変えます。360° に割合をかけると 40% → 144°、20% → 72°、10% → 36° になり、全部足すと 360° に戻ることを確かめます。それから 12 時の位置から順に扇形を描きます。コードの startangle=90 は「12 時の位置から始める」という意味で、割合の大きい順に並べると読みやすくなります。最後に真ん中に白い円を重ねて穴をあけるとドーナツになり、穴には「合計 100 万円」のような全体の情報を書けます。

データが変わると図はどう変わるでしょう。米国が 40% から 50% になり、その他が 10% から 0% になったとします。米国の扇形は 144° から 180° に広がって円のちょうど半分を占め、その他の扇形は消えます。ほかの 3 つの扇形は角度は変わりませんが、位置が回転してずれます。1 つのカテゴリが変わると、他の扇形の「位置」も動くのが円グラフの性質で、2 枚の円グラフを並べて比べにくい理由の 1 つです。

動かして見てみよう #

下の図で「再生」を押すと、説明した手順が 1 つずつ進みます。手順ごとの説明は図の下に出ます。

気をつけたいこと #

最初の落とし穴はスライスが多すぎることです。6 個以上に分けると、10% と 12% の扇形の差は見分けられないので、上位 3〜5 個に絞り、残りは「その他」にまとめます。二つ目は 3D や立体風にすること。手前の扇形が遠近法で大きく見え、面積が 40% などの割合と一致しなくなるので、必ず平面（2D）で描きます。三つ目は合計が 100% にならないデータに使うことで、「複数回答のアンケート」を円グラフにすると割合の合計が 100% を超えて意味を失います。1 人が 1 つだけ選ぶデータに限ります。四つ目は 2 枚の円を並べて増減を読むこと。角度の差を 2 枚の円で比べるのは目にとって難しい作業なので、増減を見たいなら棒グラフに描き直します。

やってみよう #

最初の課題は、クラスのアンケート結果（1 人 1 票）を集め、各選択肢の中心角を計算して、分度器でドーナツチャートを紙に描くことです。二つ目は、同じデータを横棒グラフにも描き、「2 番目と 3 番目の差」がどちらの図で読み取りやすいか比べること。三つ目は、「円グラフにすると誤解を生むデータ」の例を 1 つ考えることです（ヒント：合計が 100% にならないもの、カテゴリが 10 個以上あるもの）。

つぎに読む #

plt.pie と白い円で穴をあける Python の書き方は 標準版のドーナツチャート で扱っています。数式なしの説明は ドーナツチャート（中学生向け） にあります。割合と合計を 1 本の棒で同時に見せる方法は 積み上げ棒グラフ（高校生向け） へ進んでください。