■ 목차
1. 엑셀 상자 수염 차트 - 개요
2. 상자 수염 차트의 구성
3. 상자 수염 차트 만들기
4. 데어터 구조에 따른 상자 수염 차트 이해하기
5. 상자 수염 차트의 옵션 이해하기
** 핵심 요약
1. 엑셀 상자 수염 차트 - 개요
- 오늘은 엑셀의 상자 수염 차트(Box and Whiskers plot)에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
- 엑셀의 상자 수염 차트는 상자처럼 생긴 Box와 Min, Max 값을 연결한 수염으로 구성된 차트로
- 상자 수염 차트(Box and Whiskers plot), 박스차트(Box plot), 캔들 차트 (Candle chart), 봉차트 등으로 부르기도 합니다.
- 보통은 박스플롯(Box plot)이라고 많이들 부르는 것 같네요.
- 상자 수염 차트는 개별적인 데이터가 아닌 데이터 전체의 분포와 이상점을 시각적으로 보여주는 훌륭한 통계 차트입니다.
- 데이터가 많은 경우에 한눈에 데이터의 분포를 파악하고 데이터군 간의 차이점을 쉽게 비교할 수 있는 데이터 시각화 유형입니다.
- 일반적인 다른 차트와는 다르게 데이터군에서 5가지 통계 데이터를 기본으로 차트를 만들게 되는데
- 5가지 통계 데이터는 최솟값(Min), 최댓값(Max), 제1사분위수(Q1), 제2사분위수(Q2, 중앙값, Median), 제3사분위수(Q3)로 구성되어 있습니다.
- 상자 수염 차트는 이렇게 데이터군에서 5가지 통계데이터를 구해서 상자(Box)와 수염(Whiskers)으로 표현한 차트입니다.
- 엑셀 2016부터 추가된 차트 그리기 기능으로 엑셀에서 차트를 만드는 작업 자체는 무척이나 간단하지만
- 이게 통계 차트이다 보니깐 상자 수염 차트 및 사분위수 등에 대한 통계적 이해가 필요합니다.
2. 상자 수염 차트의 구성
- 상자 수염 차트는 데이터군에서 5가지 통계 데이터인 최솟값, 최댓값, 제1,2,3 사분위 수를 박스와 수염으로 표시하여
- 개별적인 데이터보다는 데이터군 전체의 분포형태와 이상치 값을 확인하는 목적으로 사용이 됩니다.
- 물론 서로 다른 데이터군에 대한 비교도 쉽게 할 수 있는 특징이 있으며 기본적으로 아래와 같이 구성이 되어 있습니다.
- 사분위수라고 하면 전체 데이터를 순서대로 정렬해서 4개의 그룹으로 나누어 25% 위치에 해당하는 숫자를 1 사분위(Q1)이라고 하고
- 50% 위치에 해당하는 숫자를 2 사분위 (Q2, 중위수, Median) 그리고 75%에 해당하는 위치를 3 사분위 (Q3)으로 하여 표현하는 방식입니다.
- 그리고 여기서 Q0 = Min, Q4 = Max가 되는 위치입니다.
- 좀 더 정확하게는 중위수 (Q2)을 제외하고는 조금 다르게 정의를 하는 경우도 있으나 대충 이러한 개념의 데이터 구분방식입니다.
- 그리고 지금까지 하는 얘기는 모두 데이터의 위치에 해당하는 이야기입니다.
- 다시 얘기드리자면 데이터를 일렬로 쭉 줄을 세웠을 때 중앙에 위치하는 숫자가 Q2이고 중위수라고 얘기하며 이는
- 이는 우리가 일반적으로 이야기하는 평균값(Average)과는 다른 숫자입니다.
- 엑셀로 상자 수염 차트를 만드는 작업은 다른 차트를 만드는 작업과 유사하게 마우스 클릭 몇 번으로 간단하게 만들 수 있습니다.
- 하지만 가장 중요한 부분은 이렇게 만들어진 데이터를 해석하고 Insight를 찾아내는 부분으로 이는 통계분석의 영역으로
- 별도로 시간을 들려서 조금 공부를 해주시기를 추천드립니다.
- 1) 차트 만들기 일반적인 주의 사항
- ① 데이터 종류에 맞는 차트 유형 선택
- 각각의 차트마다 잘 표현하는 데이터의 종류가 다릅니다. 점점 증가/감소하는 수량을 표시하기 위한 꺾은선형
- 다른 지점과의 실적을 비교하기 위한 막대그래프 등 적합한 차트 종류를 사용해야 합니다.
- ② 심플하게 만들 것
- 차트에서 사용하는 색상이나 데이터의 개수 등을 많이 해서 여러 가지 복잡하게 만들게 되면
- 보는 사람은 차트가 전달하는 내용을 정확하게 인지하기 힘든 경우가 많습니다.
- 그래서 차트는 항상 심플하게 만들 필요가 있습니다.
- 차트를 딱 봤을 때 내가 전달하고자 하는 데이터가 한눈에 들어올 수 있어야 합니다.
- ③ 한 개의 차트에서는 1개 혹은 2개의 정보만을 전달한다.
- 간혹 한 개의 차트로 너무 많은 정보를 전달하기 위해 차트가 복잡해지고 사용자가 어떤 정보인지를 인식하기 어렵게 하는 경우가 있습니다.
- 반드시 1개 혹은 2개의 정보만을 차트에 담으시기 바랍니다.
- 전달하고자 하는 정보가 많은 경우 필요하면 차트를 2개로 나누어 작성하시기 바랍니다.
- 절대로 차트를 그리고 또 차트에 대해서 무언가를 설명을 해야 이해가 되도록 만드시면 안 됩니다.
- 차트는 그냥 보면 바로 무슨 얘기를 하는지 제목, 그래프 그리고 강조된 숫자, 색상으로 인식이 되어야 합니다.
- 다시금 말씀드리지만 복잡한 숫자 데이터를 심플하게 만든 것이 차트입니다. 그래서 차트는 크기, 추세, 넓이를 보고
- 더 크다, 증가/감소한다, 더 많은 비중을 차지한다를 한눈에 인식이 되도록 만드시기 바랍니다.
- 2) 상자 수염 차트의 특징 및 주의 사항
- 상자 수염 차트는 데이터의 분포를 사분위수로 표현하는 차트입니다.
- 개별 데이터보다는 데이터 그룹 전체의 데이터가 어떻게 분포되어 있는지를 보는 차트로
- 예를 들면 100개의 데이터가 있으면 이를 25개씩 4개의 그룹으로 나누어서 2개의 그룹(2,3분 위수)은 상자모양으로 표시하고
- 1, 4 그룹은 수염(직선)으로 표현해서 중간에 위치한 중위수와 데이터의 분포 상태, 이상값 등을 확인하는 용도로 많이 사용됩니다.
- 다시 얘기를 드리지만 데이터 분포의 해석이 중요하며 차트를 만드는 작업은 엑셀의 기능을 이용해서 간단하게 만들 수 있습니다.
- 또한 중위수를 제외하고 옵션에 따라서 조금씩 다른 값으로 표현이 되기 때문에 옵션의 다양한 기능에 대해서 이해를 하시면 좋습니다.
- ① 데이터를 4개의 그룹으로 나누어 표현하는 차트이다 (사분위수)
- 데이터를 순서대로 정렬해서 4개의 그룹으로 나눈 차트가 박스 수염 차트입니다.
- 그래서 100개의 데이터를 25개씩 순서대로 나누고 25%의 위치에 해당하는 숫자가 1 사분위수가 되고
- 절반인 50%에 해당하는 위치의 숫자가 2 사분위수, 중위수(Median)가 되게 됩니다.
- 그리고 여기서 25% ~ 75%까지를 박스형태로 표현을 하고 1, 4 사분위 값은 수염형태로 표현을 해주게 됩니다.
- 0부터 100까지의 101개의 홀수개의 숫자인 경우는 절반의 위치가 정확하게 50이 되겠지만
- 만약 1부터 100까지의 짝수개의 숫자인 경우는 50과 51의 중간인 50.5가 2 사분위수가 되게 됩니다.
- 이런 세세한 부분은 그렇게 중요하지는 않습니다. 다양한 데이터로 이루어진 숫자들의 집합에서 Q1, 2, 3, 4 값을 찾는 것이 목적이 아니기 때문에
- 다만 데이터를 만들고 옵션에 따라서 중위수를 제외한 1, 3, 4 사분위 수가 조금씩 달라질 수도 있다고 이해를 해주시면 됩니다.
- 이 부분은 통계의 지식이 필요한 영역이니깐 필요하시면 따로 공부를 조금 해보시는 것도 좋을 듯합니다.
- 상자 수염차트는 숫자를 4개의 그룹으로 나누어 세세한 데이터의 값보다는 데이터군의 분포 상태 및 이상치를 확인하는 차트입니다.
- 수많은 데이터로 만들어진 박스 및 수염이 어떠한 모양을 하고 있고 다른 데이터군과 비교해서 어떻게 다른지를 확인하는 것이 더욱 중요합니다.
- ② 다양한 옵션 및 기초 통계를 이해하자
- 상자 수염 차트는 박스와 라인을 이용하여 직관적으로 데이터군을 이해할 수 있는 상당히 유용한 시각화 도구입니다.
- 하지만 이를 이해하고 해석하기 위해서는 알아야 하는 개념들이 다소 많은 편입니다.
- 5가지 통계데이터와 차트를 구성하는 여러 가지 수치적 표현들을 이해하고 개별 데이터가 아닌 전체 데이터의 분포화
- 이상치가 얼마나 있는지 등의 전체적인 데이터를 분석할 수 있는 눈이 필요합니다.
- 엑셀의 기능적인 부분에 있어서도 여러 가지 옵션이 존재하는데 이 또한 통계적인 부분의 이해가 필요한 경우가 있기 때문에
- 다른 차트와는 다르게 눈으로 보면 그냥 이해되기보다는 통계적인 사전 지식이 필요한 경우라고 보셔야 합니다.
-"박스플롯(Box plot)"을 인터넷에서 검색하셔서 사전에 통계적인 부분을 한 번 보시고 차트를 만드시면 더욱 이해도 높은 차트를 만드실 수 있습니다.
3. 상자 수염 차트 만들기
- 아래 학급별 성적으로 상자 수염 차트를 만들어 보도로 하겠습니다.
- 상자 수염 차트의 여러가지 기능을 표현하기 위하여 데이터 수치는 임의로 조금 과장되게 작성되었으니 참조 바랍니다.
- 1) 데이터 범위 선택하기
- 상자 수염차트는 여러 개의 데이터 그룹이 하나의 상자 수염 차트인 가로축 그래프를 구성하게 됩니다.
- 그래서 일반적으로 동일한 가로축 레이블이 여러 개로 구성된 데이터군으로 적용이 되어야 하기 때문에
- 지금처럼 개인별 이름과 데이터로 구성된 데이터의 경우에는 원하는 모양의 상자 수염차트를 그릴 수가 없게 됩니다.
- 아래 데이터의 형태 및 데이터 범위 선택에 따라 상자 수염 차트가 어떻게 다르게 그려지는지 확인하시기 바랍니다.
- 상자 수염 차트는 기본적으로 데이터 그룹을 하나의 상자와 수염을 이용해서 분석해 주는 차트입니다.
- 그렇기 때문에 여러 개의 데이터를 하나의 그룹으로 묶어 주거나
- 그렇지 않은 경우에는 그룹으로 분석할 데이터만을 정확하게 선택해주셔야 합니다.
- 현재 주어진 데이터의 경우에는 "상자 수염 차트 2"와 같이 정확하게 데이터 영역만 선택하여 차트를 적용하셔야 합니다.
- 상자 수염 차트에서는 이 부분을 이해하시는게 가장 먼저입니다.
- 2) 상자 수염 차트 적용하기
- 메뉴 패스 : (데이터 범위 선택) > "삽입" 탭 > "차트" 그룹 > "통계 차트 삽입" > "상자 수염 그림"
- 예제와 같은 데이터 구성인 경우 데이터 범위를 정확하게 선택하여 "상자 수염 그림" 메뉴를 적용합니다.
- 3) 상자 수염 차트 해석하기
- 오늘은 통계를 공부하는 자리가 아니지만 상자 수염 그림의 해석에 대해서 간단하게 이해를 하고 넘어가도록 하겠습니다.
- 자세한 부분에 대해서는 "박스 플롯"이나 "사분위수" 등에 대해서 통계 공부를 따로 해주시기 바랍니다.
- 상자 수염 차트는 데이터군의 분포를 표시한 차트입니다.
- 데이터들의 크기 순으로 나열해서 갯수를 기준으로 4 등분했을 때의 모양으로 숫자들이 비슷비슷하게 모여 있는 경우
- 상자나 수염의 크기가 작아지고(좁아지고) 데이터가 넓게 분포한 경우 반대로 상자나 수염의 크기가 크지게 됩니다.
- 그리고 2 사분위와 3 사분위의 분포( = IQR = Q3-Q1, 사분위수 범위)보다 1.5배 이상 크게 벗어나는 경우는 이상치로
- 간주하고 데이터가 정확하게 입력되었는지 등을 확인합니다.
- 상자 수염 차트는 먼저 전체적인 상자와 수염의 모양으로 데이터가 어떻게 분포되어 있는지를 보고
- 이상치가 어떻게 존재하는지를 확인합니다.
- 이렇게 박스와 수염의 크기 정도로 데이터의 편차가 어느 정도인지를 시각화해서 볼 수 있게 됩니다.
- 또한 박스 수염 차트는 하나의 데이터군을 보기도하지만 보통은 여러 개의 데이터군을 서로 비교하는 용도로 많이 사용하고 있습니다.
- 예를 들어 1반의 성적과 2반의 성적을 상자 수염 차트로 비교하여 두 집단의 데이터가 어떻게 차이가 있는지를 보거나
- 공정에 문제가 생긴 경우 이전의 데이터들과 이상 시점의 데이터들이 어떻게 차이가 있는지를 비교해서 확인하는 용도입니다.
4. 데어터 구조에 따른 상자 수염 차트 이해하기
- 상자 수염 차트는 데이터의 구조에 따라서 그려지는 차트가 조금씩 다르게 됩니다.
- 그래서 데이터 구조에 따라서 차트가 어떻게 달라지는지 한 번쯤 눈으로 봐두시는 게
- 내가 원하는 모양의 상자 수염 차트를 그리기 위해서 도움이 될 것입니다.
- 막 그렇게 외울 필요까지는 없고 이런 모양의 데이터는 이렇게 그려지는구나 정도 알고 있으면 될 듯합니다.
5. 상자 수염 차트의 옵션 이해하기
- 기본적인 차트요소의 표시/삭제는 다른 차트와 동일하게
- 차트를 마우스로 선택하면 우측 상단에 표시되는 "차트 요소" 메뉴를 사용해 주시면 됩니다.
- 축, 축 제목, 차트 제목, 레이블, 눈금선, 범례의 표시 및 표시를 해제할 수 있습니다.
- 상자 수염 차트의 경우 다른 차트에는 없는 상자 수염 차트만을 위한 다양한 옵션이 존재합니다.
- 통계적 지식이 없는 경우 조금 이해하기 어려울 수 도 있기 때문에 간단하게 기능에 대해서 설명을 하도록 하겠습니다.
- 우선 상자 수염 차트의 옵션에는 아래와 같은 것들이 있습니다.
- 메뉴 패스 : (차트 그래프에서 마우스 우클릭) > "데이터 계열 서식"
- 1) 간격 너비
- 범주 간의 간격을 조정하는 역할을 합니다.
- 그래프 너비와의 상대적인 크기의 간격으로 일정한 크기의 차트에서는 아래와 같이
- 그래프 간의 간격을 상대적으로 넓게 하기 위해서 그래프자체의 너비가 줄어드는 효과를 보이게 됩니다.
- 2) 내부 요소 표시
- 상자 수염 차트에서 내부라고 하면 윗수염과 아래 수염사이를 얘기하며
- "내수 요소 표시" 옵션은 윗 수염과 아래 수염사이인 "내부"에 존재하는 데이터를 원형 점으로 모두 표시해 줍니다.
- 3) 외부 요소 표시
- 외부 요소는 내부 요소 바깥으로 아래 수염과 위 수염의 바깥을 의미합니다.
- 보통은 이상점(Outlier) 데이터들이 원형 점으로 표시되게 됩니다.
- "외부 요소 표시" 옵션의 경우 기본값은 "표시"이고 필요하면 해제 가능합니다.
- 4) 평균 표식 표시
- 데이터의 평균값을 표시하는 옵션입니다. 데이터와 구분하기 위하여 보통 "x"로 위치를 표시해 줍니다.
- 사분위의 중간값은 중위수로 데이터를 순서대로 나열했을 경우에 중간에 "위치"하는 값이 중위수가 됩니다.
- 반면에 평균값은 합계/개수라는 공식으로 표현되는 숫자로 서로 다른 숫자입니다.
- 그리고 평균값은 이상치를 포함한 모든 데이터로 구해지는 평균값으로 우리가 일반적으로 가장 많이 사용하는 통계 데이터인 바로 그 평균입니다.
- 데이터군를 대표하는 통계 데이터로 평균값(Average 함수), 중앙값(Median 함수), 최빈값(Mode 함수)이 있으며 아래와 같이 수식을 적용할 수 있습니다.
- 5) 평균 선 표시
- 평균값을 연결하는 선을 표시해 줍니다.
- 평균과 평균을 연결하는 선이기 때문에 계열 상자가 적어도 2개 이상 있어야 표시가 되게 됩니다.
- 6) 사분위수 계산 - 중앙값 포함, 중앙값 제외
- 데이터가 홀수 일 경우 중앙값을 사분위수 계산에 포함할지 여부를 지정하는 옵션입니다.
- 기본값은 "중앙값 제외"로 되어 있고 포함 여부에 따라서 박스 상자의 모양이 조금 다르게 표시가 됩니다.
- 일반적으로 "중앙값 제외"하고 사분위 값을 계산하는 경우 박스가 조금 크게 나타나고 엑셀에서는 기본값으로 사용됩니다.
- 7) 기타 - 데이터 레이블 표시
- 일반적으로는 차트에서 마우스 우클릭을 활용하여 데이터 레이블 표시가 가능한데
- 어쩐 일인지 상자 수염 차트의 경우 마우스 우클릭의 레이블 표시는 비활성화가 되어 있습니다.
- 어쩔 수 없이 차트를 선택하면 우측 상단에 녹색 십자가로 표시되는 "차트 요소" 메뉴를 사용해야 합니다.
- 평소에 "차트 요소" 메뉴를 사용하시는 분들은 크게 문제가 없을 듯한데
- 저처럼 마우스 우클릭으로 레이블을 표시하는 분들은 조금 당혹스러울 수도 있겠지만
- 방법이 없는 것은 아니니 "차트 요소" 메뉴를 사용하시기 바랍니다.
- 오늘은 상자 수염 차트에 대해서 알아봤습니다.
- 일단 기본적인 통계관련한 내용을 먼저 공부하시기를 추천드리며
- 차트 자체는 개인적으로 굉장히 훌륭한 차트이고
- 일반 데이터만으로 알 수 없는 Insight를 줄 수 있는 차트라고 생각합니다.
- 엑셀로 손쉽게 차트를 작성하시어 많은 도움을 받으시기 바랍니다.
- 오늘 하루도 수고 많으셨습니다. 즐거운 하루 되시기 바랍니다.
- 감사합니다.
** 핵심 요약 : 차트 그리기 실습 - 상자 수염 차트(박스 플롯, Box plot) 그리기
1. 엑셀 상자 수염 차트 - 개요
- 엑셀의 상자 수염 차트는 상자처럼 생긴 Box와 Min, Max 값을 연결한 수염으로 구성된 차트로
- 상자 수염 차트(Box and Whiskers plot), 박스차트(Box plot), 캔들 차트 (Candle chart), 봉차트 등으로 부른다.
- 개별 데이터가 아닌 데이터 전체의 분포와 이상점을 시각적으로 보여주는 훌륭한 통계 차트이다.
- 최솟값(Min), 최댓값(Max), 제1사분위수(Q1), 제2사분위수(Q2, 중앙값, Median), 제3사분위수(Q3)의 5가지 통계 데이터로 차트를 만든다.
2. 상자 수염 차트의 구성
- 사분위수라고 하여 전체 데이터를 순서대로 정렬해서 데이터 개수준으로 4개로 나누어
- 1 사분위(Q1, Min) : 25% 위치에 해당하는 숫자
- 2 사분위(Q2, 중위수, Median, 평균과는 다름) : 50% 위치에 해당하는 숫자
- 3 사분위(Q3) : 75% 위치에 해당하는 숫자
- 4 사분위(Q4, Max) : 100% 위치에 해당하는 숫자
- 상자 수염 차트의 특징 및 주의 사항
- ① 데이터를 4개의 그룹으로 나누어 표현하는 차트이다 (사분위수)
- ② 다양한 옵션 및 기초 통계를 이해하자
3. 상자 수염 차트 만들기
- 1) 데이터 범위 선택하기
- 데이터의 형태 및 선택범위에 따라서 상자 수염 차트가 다르게 그려진다.
- 데이터의 형태에 따라서 데이터 범위를 정확하게 설정하거나 적절하게 데이터 형태를 변경해 주자.
- 2) 상자 수염 차트 적용하기
- 데이터 범위를 정확하게 선택한 후에 "차트 > 통계 차트 삽입 > 상자 수염 차트"를 지정해 주자.
- 3) 상자 수염 차트 해석하기
- 데이터의 크기 순으로 나열해서 4 등분하여 표시한 차트로
- 분포의 정도에 따라서 상자의 모양(크기)이 달라지고
- 사분위수 범위 (IQR = Q3-Q1)의 1.5배를 벗어나는 이상치는 어떤 것이 있는지를 확인하자
- 1반과 2반의 성적, 정상치와 이상치의 데이터군으로 상자 수염 차트를 그려 데이터군이 어떻게 다른지 비교해 보자.
4. 데어터 구조에 따른 상자 수염 차트 이해하기
- 내가 원하는 모양의 상자 수염 차트를 그리기 위해서 데이터 구조에 따라 상자 수염 차트가 어떻게 다른지 이해하자.
5. 상자 수염 차트의 옵션 이해하기
- 1) 간격 너비 : 범주 간의 간격을 조정하는 옵션이다.
- 2) 내부 요소 표시 : 윗 수염과 아래 수염 사이인 "내부"에 존재하는 데이터를 표시한다.
- 3) 외부 요소 표시 : 위 수염과 아래 수염 밖의 이상치 데이터를 표시한다.
- 4) 평균 표식 표시 : 평균값의 위치를 데이터와 구분하여 "x"로 표시한다.
- 5) 평균 선 표시 : 평균값을 연결하는 선으로 2개 이상의 계열 상자가 필요한다.
- 6) 사분위수 계산 - 중앙값 포함, 중앙값 제외 : 홀수 개의 데이터 집단에서 사분위수 계산 시 중앙값 포함 여부를 설정한다.
- 7) 기타 - 데이터 레이블 표시 : 마우스 우클릭 메뉴 사용이 안되니 차트를 선택하여 "차트 요소" 메뉴를 사용하자.
[엑셀 특강 (개념 잡기)] - 999. 엑셀 기초 특강 목차
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* 엑셀 관련 궁금하신 거나 어려운 점이 있으시면 자유롭게 질문을 해주세요.
* 가능한 도움을 드릴 수 있도록 하겠습니다.
* 저도 많이 알지는 못하지만 누구나 그렇듯 시작이란 게 있고 경험이란 게 다를 것 같습니다.
* 편하게 문의하시면 됩니다. 저도 모를 수 있다. 감안해 주시고.
- ILU, SH -
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