错过柱状图:人们如何误解柱状图中的数据

两个用手绘制图形的例子
克恩斯和威尔默关于柱状图的发现是由于他们开发的一种强大的新测量技术而成为可能的。这种技术依赖于让一个人在纸上画出他们对图表的解释。
图片由Jeremy Wilmer提供
2022年2月1日

由于柱状图视觉上的简单性,它是表示数据的流行工具。但我们真的知道如何解读它们吗?来自亚博电竞官网发表于视觉杂志发现柱状图经常被误解。这项研究表明,观看完全相同的图表的人往往对图表所代表的事实有完全不同的理解。

“我们的研究表明,柱状图并不是许多人认为的清晰的沟通工具,”韦尔斯利学院2019届毕业生、心理学系助理研究员萨拉·h·科恩斯说,她是这篇题为“两个图形走进一个条形图:基于读数的测量揭示了条尖极限错误,这是对平均条形图的一种常见的、明确的误解”。

“描述均值的柱状图在政治、科学、教育和政府中无处不在,它们被用于传递包括气候变化、公共卫生和经济在内的广泛主题的数据,”合著者说杰里米·威尔默韦尔斯利学院心理学副教授。“在这些领域缺乏透明度可能会对公共话语产生深远的负面影响。”

克恩斯和威尔默关于柱状图的发现是由于他们开发的一种强大的新测量技术而成为可能的。这种技术依赖于让一个人在纸上画出他们对图表的解释。Kerns说:“绘画任务在以具体、富有表现力和细节的方式捕捉视觉空间思维方面特别有效。”“在心理学中,绘画一直被用作揭示思想内容的一种方式,但它们以前从未被用于研究图形解读。”

该研究团队让数百人在柱状图上画点,让他们展示自己认为柱状图中数据的位置。一个惊人的模式出现了。大约五分之一的图表读者会完全误解描述平均水平的柱状图。威尔默说:“这些读者描绘了所有或几乎所有低于平均水平的数据点。”“平均值是数据的平衡中心点。大部分数据低于平均水平是不可能的。我们称这种错误为柱尖极限错误,因为观看者将柱尖错误理解为数据的外部极限。”这个错误在不同年龄、性别、教育水平和国籍的人群中同样普遍。

考虑到这个错误的严重性,几十年的图表解释研究怎么会忽略它呢?科恩斯说:“以前的研究通常问的是相当抽象、间接的问题:关于预测、概率和回报。”“从一个人对这类问题的回答中很难读出他的想法。这就像透过磨砂玻璃看东西——一个人可能对那里有什么有一个模糊的感觉,但它缺乏定义。我们的测量方法更具体、更直接、更详细。这些图为图形解释器的思维提供了一扇清晰的窗口。”

威尔默说:“这项研究的一个主要教训是,图形设计的简化可能产生更多的混乱,而不是澄清。”“用像平均值这样的汇总统计数据替换单个值的目的是简化可视化显示,使其更容易阅读。但这种简化误导了许多观众,不仅误导了被删除的单个数据点的位置,还误导了平均数据点,而平均数据点正是这张图真正描绘的东西。”

根据他们的发现,该团队建议对数据可视化实践进行一些改变。首先,他们建议一个条只能用来传递一个数字,比如计数(150张病床)或数量(5.75美元):“在这种情况下,没有数据被隐藏,”Kerns说。“相比之下,我们的研究表明,用来描述多个数字的平均值的柱状图有严重混淆的风险。”他们的第二个建议是,在用视觉上更简单但概念上更抽象的信息(如平均值)替换具体的、详细的信息(如单个数据点)之前要三思。Wilmer说:“我们的工作提供了一个例子,说明数据通信中的抽象存在严重误解的风险。”

该团队的教育重点建议包括使用数据草图任务来教授数据素养。威尔默说:“一旦学生的解释清晰可见地写在纸上,讨论起来就很容易了,如果有必要,还可以纠正。”他们还建议让学生使用真实的数据。科恩斯说:“数据基本上是具体的。”“抽象地阅读它是有价值的,但这总是有点像为了学习如何骑自行车而读书。实践经验是不可替代的。”

数据的收集、可视化和分析现在成为威尔默所有课程的核心。他创建的一套免费访问的数据可视化web应用程序是实现这一努力的工具ShowMyData.org,它允许用户在几秒钟内用单个数据点构建和管理有吸引力的高质量图表。“这样的图表避免了我们研究揭示的那种错误,”克恩斯说。“它们很容易被理解,即使是小孩子,”威尔默补充道。他的两个孩子分别是11岁和7岁,是“我最敏锐(也最无情)的两个应用程序开发和数据沟通顾问。”

在信息传播迅速的政治和科学环境中,误解可能对民意和公共政策产生深远影响,清晰的数据沟通和强大的数据素养越来越重要。科恩斯说:“从杂货店到医生办公室再到投票箱,数据为我们的决定提供信息。”“我们希望我们的工作将有助于提高数据理解能力,为机构和个人做出明智决策铺平道路。”