Лабораторная работа № 2
Построение диаграмм и графиков
Цель работы: ознакомление с приемами работы по созданию, редактированию и форматированию диаграмм, построению графиков функций, решению уравнений и систем уравнений графическим способом, построению поверхностей, линий трендов.
Теоретические сведения. Технология работы
2.1. Типы диаграмм
Данные электронной таблицы можно представить в графическом виде. Excel поддерживает разные типы диаграмм, каждый из которых имеет несколько видов. Выбор типа и вида диаграммы зависит от ее назначения и должен обеспечивать наилучшее представление данных.
Основные типы диаграмм любой электронной таблицы:
Гистограмма представляет собой набор вертикальных столбиков, высота которых определяется значениями данных. Гистограмма применяется для отображения одного или нескольких рядов данных и обычно используется для сопоставления числовых данных, а также для представления изменения данных во времени или по категориям.
Линейчатая диаграмма — это гистограмма, столбики которой располагаются не вертикально, а горизонтально.
График представляется в виде сглаженной или ломаной линии, соединяющей точки, соответствующие значениям данных.
Круговая диаграмма используется для представления одного ряда данных, она демонстрирует соотношение между целым и его частями и отвечает на вопрос, какую часть целого составляет тот или иной его компонент. Каждое значение на круговой диаграмме представляется в виде сектора круга, угол которого пропорционален доле представляемого значения в общей сумме всех значений.
Кольцевая диаграмма, в отличие от круговой, может содержать несколько рядов данных.
Точечная диаграмма отображает взаимосвязь между числовыми значениями в нескольких рядах в координатах XY. При подготовке данных в первом ряду помещаются значения аргумента (ось Х), во втором (и последующих рядах) — значения функции (функций), соответствующие значениям аргумента из первого ряда данных и откладываемые по оси Y.
Поверхность — трехмерная диаграмма, предназначенная для отображения набора данных, зависящих от двух переменных.
2.2. Построение, редактирование и форматирование диаграмм
Построение диаграммы начинается с выбора диапазона тех данных в таблице, которые следует отобразить. В случае, когда область выделения содержит в названиях столбцов или строк объединенные ячейки, Excel не всегда должным образом определяет имена рядов и подписи данных. В таком случае лучше выделять данные без названий, а имена рядов указать по ходу построения. Также нецелесообразно включать в диапазон значений ячейки, содержащие итоговые значения. Визуально это проявится в том, что категории будут представлены в виде столбца, который существенно больше остальных столбцов. Диаграммы можно создавать на основе несмежных рядов данных, в этом случае при выделении данных необходимо одновременно нажимать клавишу Ctrl.
Далее на вкладке Вставка в группе Диаграммы выбирается кнопка типа создаваемой диаграммы (Гистограмма, Круговая, Линейчатая и т.д.), которая представляет собой выпадающее меню с вариантами диаграмм. После того как созданная диаграмма отобразится на рабочем листе, станет доступна контекстная вкладка Работа с диаграммами с тремя вкладками для изменения диаграммы:
Конструктор — содержит параметры, определяющие тип диаграммы, источник данных и их упорядочение, макеты диаграмм, а также команду Переместить диаграмму.
Макет — позволяет указывать свойства диаграмм, добавлять и редактировать названия осей и диаграмм, подписи данных, легенду, линии тренда, а также выбирать параметры, связанные с трехмерными диаграммами.
Формат — позволяет изменить внешний вид всей диаграммы и отдельных ее элементов.
При изменении исходных данных связанная с ними диаграмма обновляется автоматически. Следует иметь в виду, что диапазон данных, используемых для построения диаграммы, является статичным и не может изменяться вслед за изменением количества данных. Это означает, что если в таблице добавлен новый ряд к диапазону ячеек, на основании которого построена диаграмма, то этот ряд не отобразится на данной диаграмме, так как находится вне выделенного диапазона. Для изменения диапазона ячеек, надо выделить диаграмму и растянуть цветную границу, обрамляющую в таблице используемые для построения диаграммы ячейки, так, чтобы она захватила и новый созданный ряд. После этого Excel обновит диаграмму, используя добавленную информацию. Связь данных с диаграммой сохраняется и при переносе диапазона ячеек в другое место книги.
Пример 2.1. Построить для таблицы данных (рис. 1.5) гистограмму, отражающую соотношение планового и фактического выпуска литературы.
Для построения гистограммы необходимо выполнить следующую последовательность действий:
выделить диапазон А4:С6;
перейти на вкладку Вставка, в группе Диаграммы щелкнуть на кнопке Гистограмма и в выпадающем списке выбрать вид будущей диаграммы: Гистограмма с группировкой. В сгруппированных гистограммах или линейчатых диаграммах значения сравниваются по категориям.
Диаграмма выбранного типа, построенная по указанным данным, показана на рис. 2.1.
Далее диаграмма переходит в режим редактирования. Для изменения исходных данных диаграммы необходимо воспользоваться кнопкой Выбрать данные из группы Данные вкладки Конструктор либо командой Выбрать данные из контекстного меню диаграммы. При этом отобразится диалоговое окно Выбор источника данных, где в поле Диапазон данных для диаграммы указан текущий диапазон, по которому выполнялось построение. В этом окне можно указать другой диапазон ячеек, изменить группировку данных (кнопка Строка/столбец), в поле Подписи горизонтальной оси (категории) ввести названия категорий, представляющие собой подписи по оси Х, а в поле Элементы легенды (ряды) выполнить детальную настройку рядов данных. В данном случае необходимо дать имена рядам. Для этого надо в поле Элементы легенды (ряды) выделить Ряд1, нажать кнопку Изменить и в появившемся диалоговом окне Изменение ряда в поле Имя ряда ввести текст: План или указать адрес ячейки, из которой будет взято имя ряда данных. Аналогично Ряду2 даем имя Отчет.
Рис. 2.1
Затем переходим на вкладку Макет. Кнопка Название диаграммы в группе Подписи позволяет задать название для диаграммы и указать его расположение (над диаграммой или по центру с перекрытием). С помощью кнопки Название осей дается название горизонтальной и вертикальной осям, причем название оси категорий можно расположить только горизонтально, а параметры отображения вертикальной оси можно варьировать. Команда Подписи данных позволяет включить отображение подписи для каждой точки данных в ряду. Подпись данных — это числовой эквивалент какого-либо элемента диаграммы. В простой диаграмме подписи данных — отличное решение, но в более сложных диаграммах с несколькими рядами данных могут возникнуть проблемы, в частности — переизбыток информации. В этом случае подписи данных можно добавлять не ко всем точкам, а только к наиболее важным. Для выделения какого-либо элемента ряда данных, необходимо щелкнуть по нему дважды: первый щелчок выделяет ряд данных, второй — элемент этого ряда, а затем надо выбрать в меню Подписи данных положение для подписи конкретной точки. Нажатие на кнопку Легенда вызывает меню, включающее различные варианты размещения легенды. Легенда диаграммы — специальный элемент, содержащий краткую информацию об отображаемых рядах данных. Команда Таблица данных позволяет поместить данные, использовавшиеся для построения диаграммы, в таблицу под созданной диаграммой. Команды Оси и Сетка позволяют настроить отображение подписей для осей и линий сетки для диаграммы. Кнопка Вставить предназначена для вставки в область диаграммы различных рисунков, геометрических фигур и пояснительных текстовых фрагментов.
Следующий этап — форматирование диаграммы. Под операцией форматирования элементов диаграммы подразумевается внесение изменений в их внешний вид, который будет представлен на мониторе компьютера либо на бумаге при распечатке. Форматирование для любых объектов выполняется по следующей схеме:
для выбранного объекта щелчком правой кнопки мыши вызвать контекстное меню;
выбрать команду форматирования (для каждого компонента диаграммы набор команд форматирования в контекстном меню различный);
в открывшемся диалоговом окне выполнить операции форматирования;
подтвердить внесенные изменения при помощи кнопки ОК или Закрыть.
Альтернативным вариантом является использование выпадающего списка элементов диаграммы в группе команд Текущий фрагмент на вкладке Формат. Затем можно воспользоваться командой Формат выделенного фрагмента для вызова соответствующего окна.
Одним из элементов, к форматированию которого требуется прибегать в большинстве случаев работы с диаграммами, являются оси. В окне Формат оси можно установить параметры подписи данных, положение осей и меток, точность разметки, выбрать числовой формат данных, изменить цвет, ширину, тип заливки и тип окончания оси.
Другим важным элементом, который можно подвергать форматированию, является ряд данных. В окне Формат ряда данных можно изменить расстояние между группами каждой категории, задать степень зазора или перекрытия для столбцов одной группы, изменить заливку столбцов, установить цвет, ширину и тип линий, обрамляющих столбцы.
В состав любой диаграммы входят область диаграммы и область построения, которые во многом определяют ее внешний вид. Область диаграммы — это окно белого цвета, выделенное для создания диаграммы. Область построения меньше области диаграммы, так как в ее состав не входят заголовки и легенда. Размер области построения изменяется автоматически в процессе изменения настроек других элементов диаграммы. Например, если в диаграмму была добавлена легенда, то размер области построения уменьшится так, чтобы поместить легенду. В диалоговых окнах Формат области диаграммы и Формат области построения можно изменить заливку, цвет и стиль границ, рельеф поверхности, применить тень и выбрать различные материалы (стандартный, особый эффект, полупрозрачный).
Названия осей и диаграммы, подписи данных можно форматировать, используя обычные инструменты форматирования, находящиеся на вкладке Главная, и мини-панель инструментов.
При оформлении диаграмм можно воспользоваться готовыми стилистическими решениями. Вкладка Конструктор включает в себя группы по выбору стиля и макета диаграммы. Каждый стиль диаграммы изменяет цвет фона, цвет для каждого ряда данных, краевые эффекты. Стили не изменяют шрифт, используемый для диаграмм и подписи, а также не изменяют макет диаграммы, включающий в себя форматирование легенды, осей и других компонентов. Каждый макет имеет свои настройки отображения рядов данных, расположения названий осей и диаграммы, линий сетки, наличия подписей данных и пр.
В диаграммах, содержащих большое количество элементов, возможно появление различных проблем, например, мала область построения, легенда отображается лишь частично, перекрываются метки данных и т.п. Большую часть таких проблем можно разрешить, изменив размеры диаграммы путем перетаскивания любого из ее маркеров в нужном направлении. При этом автоматически изменяются размеры всех элементов диаграммы. Масштабированию можно подвергнуть и область построения. Оно осуществляется так же, как и масштабирование области диаграммы, но при этом компоненты диаграммы, не относящиеся к области построения, не изменяют своих размеров. Для того чтобы добиться сбалансированности элементов диаграммы и улучшения ее восприятия целесообразно использовать отдельный рабочий лист. Для этого необходимо выделить диаграмму, выполнить команду: Конструктор группа Расположение Перемещение диаграммы и в появившемся окне Перемещение диаграммы установить переключатель На отдельном листе.
Для удаления диаграммы или ее выделенных элементов можно использовать клавишу Delete, команду контекстного меню Удалить или соответствующие кнопки в диалоговых окнах.
На рис. 2.2 представлена гистограмма после редактирования и форматирования.
Рис. 2.2
Пример 2.2. Построить для таблицы данных (рис. 1.5) круговую диаграмму, отражающую структуру фактического выпуска литературы.
Для построения круговой диаграммы выделим ячейки А4:А6 и С4:С6 (при нажатой клавише Ctrl), выберем команду: Вставка группа Диаграммы Круговая Объемная круговая и приступим к редактированию созданной диаграммы.
С помощью команды: Макет группа Подписи Название диаграммы введем текст: Структура фактического выпуска литературы. В окне Формат подписей данных (Макет группа Подписи Подписи данных Дополнительные параметры подписей данных) установим в области Включить в подписи флажки имена категорий и доли. Поскольку легенда в этом случае не нужна, ее можно удалить. Флажок имена категорий целесообразно использовать при коротких подписях данных и небольшом количестве секторов. Доли представим в процентном формате с двумя цифрами в дробной части (вкладка Число окна Формат подписей данных). На круговой диаграмме можно выдвинуть отдельные секторы или все секторы сразу. Для этого щелкнем левой кнопкой мыши на любом из секторов, и на всех секторах появятся маркеры. Установим курсор мыши на одном из маркеров, нажмем левую кнопку мыши и потянем от центра, как бы выдвигая сектор. Отпустив кнопку мыши, увидим, что все секторы выдвинутся на некоторое расстояние. Чтобы выдвинуть один сектор, необходимо после того, как были выделены все секторы, щелкнуть мышью еще раз на том секторе, который надо выдвинуть, и потянуть за маркер. Полученная диаграмма представлена на рис. 2.3.
Рис. 2.3
Пример 2.3. Построить для таблицы данных (рис. 1.5) смешанную диаграмму, отражающую значения фактического выпуска литературы (гистограмма) и процент выполнения плана по выпуску литературы (график).
В этом случае диапазон ячеек, на основе которого будет построена диаграмма, включает разные типы данных: количество наименований и проценты, поэтому в диаграмму надо вставить вспомогательную ось. Это поможет сравнить разные, но имеющие связь величины.
Для построения диаграммы выделим ячейки А4:А6, С4:С6 и Е4:Е6, выберем команду: Вставка группа Диаграммы Гистограмма Гистограмма с группировкой. На диаграмме выделим ряд данных, отображающий процент выполнения плана, в контекстном меню выделенного фрагмента выберем команду Изменить тип диаграммы для ряда, а в открывшемся диалоговом окне — тип График. Для отображения вспомогательной оси следует для выделенного графика в контекстном меню выбрать команду Формат ряда данных и в открывшемся диалоговом окне на вкладке Параметры ряда установить переключатель Построить ряд в положение По вспомогательной оси. Далее выполняем те же действия, что и при редактировании гистограммы. Полученная диаграмма представлена на рис. 2.4.
Рис. 2.4